Brevet FR2841009A1 — publié le 20031219

specific sous l'une quelconque des revendications 14 a 18. - 1 La presente invention se rapporte a une soupape ou valve a trots voies avec deux clapets equilibres pour regulation de pression de fluide, montes de maniere coaxiale dans un corps et actionnes par un composant moteur dispose a l'exterieur audit corps. La demande de brevet EP 0942 346 A1 presente une construction similaire d'une soupape a trots voies pour regulation de pression de fluide, comprenant deux clapets montes en empilage axial dans un corps et actionnes par un composant moteur dispose a l'exterieur audit corps. Un premier inconvenient de la soupape, objet de la demande EP 0942 346 A1, reside dans le fait que l'equilibrage par rapport a l'exterieur des forces des differentes pressions regnantes dans toutes les chambres du corps traversees par les deux clapets de diametres differents, n'est pas complet. Un autre inconvenient concerne la diffculte de passage sans blessure du deuxieme siege et le risque de coupure du joint torique lors du montage du piston du deuxieme clapet dans l'alesage de la tige du premier clapet. La soupape a trots voies avec deux clapets equilibres pour regulation de pression de fluide, objet de 1'invention, comprend un corps presentant quatre chambres et un alesage en enfilade, avec des trous de passage alignes dans les cloisons entre une premiere et une deuxieme chambre et entre la deuxieme et une troisieme chambres, ainsi que dans les parois exterieures des premiere et troisieme chambres, avec un orifice debouchant au fond de la quatrieme chambre. La soupape comprend, dans ledit corps, un premier clapet monte mobil en direction axiale, traversant la premiere et la deuxieme chambre, comprenant une premiere portee d'etancheite situee dans la premiere chambre de maniere a cooperer avec un premier siege defini par le trou entre la premiere et la deuxieme chambre. Le premier clapet comprend egalement, d'un cote de la premiere portee d'etancheite, une premiere tige montee coulissante de fa, con etanche dans un premier trou de la paroi exterieure de la premiere chambre. Le premier clapet comprend aussi, sur le cote oppose, une seconde tige qui traverse la seconde chambre et est montee coulissante de fa,con etanche dans le trou de la cloison entre la deuxieme chambre et la troisieme chambre. Le premier clapet est traverse en direction axiale sur toute sa longueur par un i canal presentant au moins un orifice lateral dans la deuxieme chambre. libre de la premiere tige, ledit piston coulissant de fac,on etanche dans un alesage situe au- dela du trou dans la paroi exterieure de la premiere chambre. De l'autre cote de la deuxieme portee d'etancheite, le deuxieme clapet comprend une quatrieme tige montee coulissante dans le trou de passage de la paroi exterieure de la troisieme chambre. La soupape comprend, par ailleurs, un premier ressort sollicitant le premier clap et contre le premier siege et un deuxieme ressort sollicitant le deuxieme clapet de maniere a l'eloigner du deuxieme siege. Enfin, la soupape comprend un composant moteur situe a liexterieur du corps et agissant par poussee sur la quatrieme tige, a l'encontre de ['action des deux 1 0 ressorts. Les trous dans les cloisons, le trou dans la paroi d'extremite de la premiere chambre, le trou dans la paroi exterieure de la troisieme chambre, le piston, l'alesage et les sieges presentent le meme diametre. La quatrieme chambre communique avec ['atmosphere par un orifice debouchant au fond de cette chambre. L'extremite libre de la quatrieme tige communique avec ['atmosphere par le trou de passage dans la paroi exterieure de la troisieme chambre. De preference, les deux clapets vent des clapets plats. La force du premier ressort est de preference superieure a la force du deuxieme ressort et suffisante pour maintenir les deux clapets fermes apres une premiere course axiale sous une premiere force du composant moteur. La force du premier ressort est de preference telle que le premier clapet ne puisse etre ouvert qu'apres une deuxieme course du composant moteur avec une deuxieme force, superieure a la somme des forces du j premier ressort et du deuxieme ressort. Le premier ressort est de preference constitue par un ressort de compression serre entre la paroi d'extremite de la premiere chambre et un epauleinent de la premiere tige du premier clapet. Le deuxieme ressort est de preference constitue par un ressort de compression serre entre le piston du deuxieme clapet et le fond ! d'une quatrieme chambre situee dans la paroi exterieure de la premiere chambre. De preference, l'etancheite de la premiere, de la deuxieme, de la quatrieme tige et du piston dans les trous du corps est assuree par des joints, de preference des joints toriques sur bagues en polymere, montes dans lesdits trous. En se referent aux dessins schematiques annexes, on va decrire ci-apres plus en detail un exemple de realisation illustratif et non limitatif d'une soupape a trots voies avec deux clapets equilibres conforme a ['invention sur les dessins: -la figure 1 est une coupe axiale de la soupape representee en position de purge de la vole de sortie; -la figure 2 est une coupe identique a celle de la figure 1, montrant la soupape avec les deux clapets fermes; -la figure 3 est une coupe identique a celle de la figure 1, montrant la soupape avec le clapet d'entree ouvert et le clapet de purge ferme. La soupape a trots voies illustree par les dessins comprend un corps 1 renfermant trots chambres 14, 34 et 30 en enfilade, avec des trous de passage 16 et 32 dans les cloisons 17 et 20 entre la premiere chambre 14 et la deuxieme chambre 34, ainsi qu'entre 1a deuxieme chambre 34 et la troisieme chambre 30, avec un trou de passage 11, suivi par un alesage 8 et une quatrieme chambre 2 dans la paroi d'extremite 10 de la premiere chambre 14 et avec un trou de passage 27 dans la paroi exterieure 26 de la troisieme chambre 30, tous ces trous et l'alesage etant alignes. Un premier clapet 1S solidaire d'une premiere tige 38 dans la premiere chambre 14 et d'une deuxieme tige 33 dans la deuxieme chambre 34, est sollicite par un premier ressort de compression 12 intercale entre la paroi 10 et un epaulement 37 de la premiere tige 38 sur un premier siege 35 defini par le trou 16 dans la cloison 17 separant la premiere chambre 14 de la deuxieme chambre 34. La premiere tige 38 sort de la chambrel4 par le trou 11 de la paroi 10 en passant dans 1'alesage 8, l'etancheite etant assuree par un premier joint 9 monte dans le trou 11. La deuxieme tige 33 s'etend de la deuxieme chambre 34 dans la troisieme chambre 30 passant par le trou 32 de la cloison 20, un deuxieme joint 31 monte dans le trou 32 assurant l'etancheite de la deuxieme tige 33 dans le trou 32.; Le premier clapet 15 comprenant une premiere portee d'etancheite 36, la premiere tige 38 et la deuxieme tige 33, est traverse en direction axiale par un canal 39. Une troisieme tige 40 d'un deuxieme clapet 22, comprenant par ailleurs une deuxieme portee d'etancheite 28 et une quatrieme tige 24, traverse le canal 39 depuis I'extremite libre de la deuxieme tige 33. La quatrieme tige 24 sort de la troisieme chambre par le trou de passage 27 dans la paroi exterieure 26, un troisieme joint 22 monte dans le trou de passage 27 assurant ltetancheite de la quatrieme tige 24. La troisieme tige 40 porte, a son extremite libre, un piston 7 au dela de 1'extremite libre de la premiere tige 38 du premier clapet 15 dans 1'alesage 8, ce dernier debouchant dans la quatrieme chambre 2 dans la paroi 10, un quatrieme joint 6 assurant 1'etancheite du piston 7 dans l'alesage 8.: - 4 Un deuxieme ressort de compression 5 est intercale dans la quatrieme chambre 2 entre le piston 7 et un fond 3 de la quatrieme chambre 2. La quatrieme chambre 2 communique avec ['atmosphere par un orifice 4 debouchant le fond 3. Au moins un orifice radial 19 est menage dans la deuxieme tige 33, dans la zone de la deuxieme chambre 34. L'entree ou debouche du canal 39, a l'extremite libre de la deuxieme tige 33, constitue un deuxieme siege 29 pour la deuxieme portee d'etancheite 28. La deuxieme portee d'etancheite 28 peut etre appliquee sur ce deuxieme siege 29 situe dans la troisieme chambre 30 sous la force d'un composant moteur 25 situe a l'exterieur du corps 1 et agissant sur le deuxieme clapet 22 par poussee sur la quatrieme tige 24 guidee dans le trou 27 de la paroi 26. Les diametres du premier siege 35, du deuxieme siege 29, de la premiere tige 38 au niveau du premier joint 9, de la deuxieme tige 33 au niveau du deuxieme joint 31, de la quatrieme tige 24 au niveau du troisieme joint 22, du piston 7 au niveau du quatrieme joint 6 vent identiques. Par consequent, le premier clapet 15 compose de la premiere tige 38, de la deuxieme tige 33, de la premiere portee d'etancheite 35 et du deuxieme siege 29, ainsi que le deuxieme clapet 22, compose de la troisieme tige 40, de la quatrieme tige 24, de la deuxieme portee d'etancheite 28 et du piston 7, vent equilibres par rapport a toutes valeurs de pression de fluide regnant dans une, deux ou toutes les chambres 14,34 et 30. I Selon la figure 1, le composant moteur 25 qui peut etre par exemple un electro aimant proportionnel, n'est pas actionne, de sorte que le premier ressort 12 maintient le premier clapet 15 ferme et le deuxieme ressort 5 ouvre le deuxieme clapet 22. Dans cet etat, la deuxieme chambre 34 est purgee, sa pression diminue. Selon la figure 2, le composant moteur 25 est actionne et deplace le deuxieme I clapet 22 d'une premiere course X a l'encontre de ['action du deuxieme ressort 5, de sorte que le deuxieme siege 29 est ferme; le premier ressort 12 est suffisamment fort pour que l'etancheite au premier siege 35 et au deuxieme siege 29 soit maintenue; ainsi, cet etat correspond a l'equilibre en regulation, les trots chambres 14,34 et 30 etant isolees. Selon la figure 3, sous une action plus puissante du composant moteur 25, les deux clapets 15 et 22 se deplacent ensemble diune deuxieme course Y. ce qui fait que le j 30 premier siege 35 s'ouvre, le deuxieme siege 29 restart ferme sous l'effet de la somme des | forces du premier ressort 12 et du deuxieme ressort 5. Dans cette position, le fluide sous haute pression peut passer de la premiere chambre 14 dans la deuxieme chambre 34 en augmentant la pression dans cette derriere. l REVENDICATIONS 1) Soupape a trots voies avec deux clapets equilibres pour regulation de pression de fluide, montes en empilage axial dans un corps et actionnes par un composant moteur dispose a l'exterieur audit corps, caracterise par le fait qutelle comprend, dans un corps (1) presentant quatre chambres (14,34,30,2) en enfilade, avec des trous de passage (11, 16, 32, 27) et un alesage (8) alignes dans les cloisons (17,20) entre la premiere chambre (14) et la deuxieme chambre (34) et entre la deuxieme chambre (34) et la troisieme chambre (30), ainsi que dans la paroi d'extremite (10) de la premiere chambre (14) et dans la paroi exterieure de la troisieme chambre (30), - un premier clapet (15) comprenant une premiere portee d'etancheite (36) monte mobile en direction axiale dans la premiere chambre (14) de maniere a cooperer avec un premier siege (35) defini par le trou (16) entre la premiere chambre (14) et la deuxieme chambre (34), d'un cote de la premiere portee d'etancheite (36) une premiere tige (38) montee coulissante de facon etanche dans le trou (11) de la paroi exterieure (10) de la premiere chambre (14) et, sur le cote oppose, une deuxieme tige (33) qui traverse la deuxieme chambre (34) et est montee coulissante de fa,con etanche dans le trou (32) de la cloison (20) entre la deuxieme chambre (34) et la troisieme chambre (30), le premier clapet etant traverse en direction axiale sur toute sa longueur par un canal (39) , la deuxieme tige (33) presentant au moins un orifice radial (19) dans la zone de la deuxieme chambre (30), - un deuxieme clapet (22) comprenant une deuxieme portee d'etancheite (28) monte mobile en direction axiale dans la troisieme chambre (30) de maniere a cooperer avec un deuxieme siege (29) defini par le debouche du canal (39) a l'extremite libre de la deuxieme tige (33) du premier clapet (15), d'un cote de la deuxieme portee detancheite (28) une troisieme tige (40) traversant depuis la deuxieme portee d'etancheite (28) a ltinterieur du canal (39) du premier clapet (15), au-dela de l'extremite libre de la premiere tige (38) du premier clapet (15), et portent a son extremite libre un piston (7) monte coulissant de fa,con etanche dans un alesage (8) dans la paroi d'extremite de la premiere chambre (14), et du cote oppose une quatrieme tige (24) montee coulissante dans le trou de passage (27) dans la paroi exterieure (26) de la troisieme chambre (30), - un premier ressort (12) sollicitant le premier clapet (15) contre le premier siege (35), - un deuxieme ressort (5) ecartant le deuxieme clapet (22) du deuxieme siege (29)j et - un composant moteur (25) situe a l'exterieur du corps (1), de maniere a agir par poussee sur la quatrieme tige (24), a 1'encontre de 1'action des deux ressorts (12,5). 2) Soupape suivant la revendication 1, caracterisee par le fait que les trous (16,32) dans - 6 les cloisons (17, 20), le trou (11) dans la paroi d'extremite (10) de la premiere chambre (14), le trou (27) dans la paroi exterieure (26) de la troisieme chambre (30), le. piston (7), l'alesage (8) et les sieges (35,29) presentent un diametre identique. 3) Soupape suivant l'une quelconque des revendications precedentes, caracterisee par le fait que l'alesage (8) dans la paroi d'extremite de la premiere chambre (14) est en communication permanente avec la deuxieme chambre (34) par ['orifice radial (19) de la deuxieme tige (33) et le canal (39) du premier clapet (15). 4) Soupape suivant l'une quelconque des revendications precedentes, caracterisee par le fait que la quatrieme chambre (2) communique avec ['atmosphere par un orifice (4) debouchant au fond (3) de cette chambre (2). ) Soupape suivant l'une quelconque des revendications precedentes, caracterisee par le fait que l'extremite libre de la quatrieme tige (24) communique avec ['atmosphere par le trou de passage (27) dans la paroi exterieure (26) de la troisieme chambre (30).