Brevet FR2756946A1 — publié le 19980612

La présente invention concerne un dispositif permettant la régulation précise de pressions et très hautes pressions hydrauliques. Il est techniquement difficile de réguler une pression hydraulique de façon précise d'autant plus lorsqu'un débit variable entre en jeu. Il est aussi laborieux d'effectuer un prélèvement de fluide dans un circuit sous pression en évitant toute chute de cette pression. L'utilisation de clapet taré est possible mais s avère souvent très imprécise. Dans la majorité des cas, la force de contreréaction est appliquée sur une membrane ou un piston par un ressort taré en compression ce qui engendre frottements et une mauvaise répartition de la force appliquée. La présente invention, permet de réguler une pression constante dans un circuit hydraulique. Elle permet aussi le prélèvement du fluide dans ce meme circuit alimenté en débit sans en varier significativement la pression. Ce matériel comporte une membrane souple soumise à une pression de référence sur une de ses faces. Cette pression correspond à la pression de consigne qui peut provenir d'une référence externe, d'un réservoir accolé, ou d'un réservoir accolé ajustable. Sur l'autre face de la membrane souple (face soumise à la pression du circuit à réguler), se trouve un piston solidaire de la membrane chargé d'effectuer l'obturation de l'orifice de sortie. C'est de ce côté que l'on applique la pression du circuit, c'est à dire la pression à réguler. Lorsque la pression du circuit à l'entrée du régulateur est inférieure ou égale à la pression de référence, le piston de la membrane souple reste appuyé contre la face du corps inférieur du régulateur où il obture l'orifice de sortie. Lorsque la pression du circuit à l'entrée du régulateur est plus importante que la pression de référence, la membrane souple se trouve déformée dans le sens opposé libérant ainsi l'orifice de sortie. La surpression du circuit présente à l'entrée et dans la partie inférieur du régulateur ressort par l'orifice de sortie. Le régulateur de pression différentiel est illustré en annexe La figure 1 présente le régulateur de pression différentiel en position fermée. La figure 2 présente ce méme système en position ouverte. En référence à ces dessins, le régulateur se compose principalement de deux corps inférieurs (2) et supérieures (4) et d'une membrane souple (9) solidaire d'un piston (3) sollicitée d'un côté par une pression de référence, de l'autre, par la pression que l'on veut réguler. Dans le cas où la pression d'entrée du dispositif est inférieure ou égale à la pression de référence, la membrane souple (9) se déforme et l'extrémité du piston (3), équipée d'un joint (8), vient en contact avec la portée de joint du corps inférieur (1) obturant ainsi l'orifice de sortie du dispositif (13) (figure 1). Dans le cas où la pression d'entrée du dispositif est supérieure à la pression de référence, la membrane souple (9) se déforme dans l'autre sens et l'extrémité du piston (3), équipée du joint (8) libère l'orifice de sortie du dispositif (13) et laisse passer le fluide (figure 2). L'étanchéité des deux volumes de part et d'autre de la membrane souple (9) est assurée par deux joints (11) et (10) logés dans chacun des corps inférieur (2) et supérieur (4) et en contact avec chaque face de la membrane souple (9). Un ressort (7) logé dans le corps supérieur (4) et en contact avec la membrane souple (9) exerce sur celle-ci une légère pression qui la maintient en position fermée à l'état repos ou en équipression (figure 1). A l'extérieur du corps inférieur (2), deux trous (1) et (14) permettent le raccordement ; l'un (1) étant l'entrée du dispositif où l'on amène la pression à réguler, l'autre (14) étant la sortie du fluide. Chacune des faces intérieures (12) et (5) des corps inférieurs (2) et supérieurs (4), sont de forme conique permettant à la membrane (9) de faire son office sans se détériorer dans les deux positions extrêmes et de fait permet de travailler avec pression atmosphérique sur une face et 400 ou 500 bar sur l'autre face. Selon des variantes non illustrées, tous les rapports dimensionnels entre le diamètre du joint d'obturation (8) et la surface de la membrane peuvent être envisagés. La précision du système est directement liée à ce rapport. Selon des variantes non illustrées, le corps supérieur (4) peut avoir une forme extérieure différente. C'est à dire que la pression d'entrée peut etre amenée soit par un raccordement standard débouchant sur le perçage (6), soit le corps supérieur (4) fait fonction de réservoir d'air réglable ou non ceci afin de rendre le dispositif autonome. Selon des variantes non illustrées, tous les types de raccordements hydrauliques sont envisageables selon les applications. Ce dispositif selon l'invention est destiné à la régulation précise de toute pression fluidique. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour réguler des pressions et très hautes pressions hydrauliques avec précision. Ce dispositif est principalement caractérisé par deux corps inférieurs (2) et supérieurs (4) et une membrane souple (9) solidaire d'un piston (3) sollicitée d'un côté par une pression de référence, de l'autre, par la pression que l'on veut réguler. Dans le cas où la pression d'entrée du dispositif est inférieure ou égale à la pression de référence, la membrane souple (9) se déforme et l'extrémité du piston (13), équipée d'un joint (8), vient en contact avec la portée de joint du corps inférieur (2) obturant l'orifice de sortie du dispositif (13). Dans le cas où la pression d'entrée du dispositif est supérieure à la pression de référence, la membrane souple (9) se déforme dans l'autre sens et l'extrémité du piston (3) libère l'orifice de sortie du dispositif (13) pour laisser passer le fluide. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par deux joints (11) et (10) logés dans chacun des corps inférieur (2) et supérieur (4) et en contact avec chaque face de la membrane souple (9). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par un ressort (7) logé dans le corps supérieur (4) et en contact avec la membrane souple (9) pour exercer sur celle-ci une légère pression. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par deux trous (1) et (14) à l'extérieur du corps inférieur (2) pour le raccordement ; l'un (1) étant l'entrée du dispositif, l'autre (14) étant la sortie. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par un perçage (6) dans le corps supérieur (4) prenant son origine dans le logement du ressort (7) et débouchant sur l'extérieur. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par une forme conique sur chacune des faces intérieures (12) et (5) des corps inférieurs (2) et supérieurs (4). 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par un raccordement standard sur l'extérieur du corps supérieur (4) pour amener la pression de référence. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par une géométrie différente du corps supérieur (4) lui permettant de faire fonction de réservoir d'air réglable ou non. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caracterisé par des variantes de tous les rapports dimensionnels entre le diametre du joint d'obturation (8) et la surface de la membrane.