EP0003196B1

EP0003196B1 - Elément modulaire pour bloc répartiteur de débit hydraulique

Info

Publication number: EP0003196B1
Application number: EP79400013A
Authority: EP
Inventors: Jean-François Louviot
Original assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Current assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Priority date: 1978-01-16
Filing date: 1979-01-05
Publication date: 1983-01-26
Also published as: EP0003196A1; US4240456A; FR2414674A1; DE2964576D1; ES476603A1; FR2414674B1

Description

La présente invention se rapporte au domaine des circuits hydrauliques haute pression et, en particulier, à la commande de vérins ou moteurs hydrauliques à partir d'une ligne de conduite d'alimentation commune dont les débits doivent alors être divisés en fonction de chaque appareil desservi, assurant pour ceux-ci un débit constant quelles que soient leurs variations de charge.
On connaît par la demande de brevet DE-AS-1 262883 un inverseur de débit qui possède un piston différentiel creux, monté à déplacement axial dans un alésage qui débouche sur une face d'assemblage du corps de l'inverseur avec la face correspondante d'un couvercle de fermeture de l'alésage qui débouche sur une face d'assemblage du corps de l'inverseur avec la face correspondante d'un couvercle de fermeture de l'alésage et qui contient un ressort de rappel. Un étranglement d'entrée commande l'ouverture d'un clapet de surpression intégré au piston pour réaliser le signal de pression de commande d'une modification de la position du piston.
On connaît par la demande de brevet DE-A-2 356 414 un diviseur de débit constitué par un piston monté mobile dans un alésage, dont une face reçoit la poussée d'un ressort et dont l'autre face reçoit la pression de ligne, tandis qu'un perçage axial dans le piston assure la mise en pression des différentes chambres délimitées par le corps du piston et l'alésage.
Les dispositifs précités ne peuvent être associés entre eux pour constituer un diviseur de débit à partir de simples régulateurs de débit.
L'objet de l'invention est une construction de diviseurs de débit permettant de diviser au moyen d'un certain nombre de modules assemblés le circuit conservant une égalité de débit malgré leurs variations individuelles de charge et indépendamment du nombre de divisions réalisées.
Ces modules comportent chacun un piston coulissant, contre un ressort qui, comme dans les régulateurs de débit connus, règle sa position et l'ouverture de la section de passage qu'il contrôle en fonction des variations de pression aval, donc de la charge de l'appareil desservi.
L'invention concerne plus particulièrement un élément modulaire hydraulique à orifices d'entrée et de sortie, qui possède des faces de contact d'assemblage et un piston régulateur de débit monté à déplacement axial dans l'alésage d'un cylindre pour régler le débit dans l'orifice de sortie en fonction des variations de la pression dans les orifices d'entrée et de sortie.
L'élément modulaire hydraulique précité est caractérisé conformément à l'invention par le fait que l'élément est susceptible d'être utilisé en tant que module pour l'assemblage d'un bloc diviseur de débits comprenant plusieurs modules, que l'alésage des cylindres débouche sur une desdites faces de contact d'assemblage de l'élément et dans l'orifice de sortie en traversant son orifice d'entrée et qu'il communique, par ladite face de contact d'assemblage avec l'orifice de sortie au moyen d'un canal communiquant avec celui-ci et traversant l'élément modulaire entre ses faces de contact d'assemblage pour se raccorder au contact de celles-ci au canal correspondant d'un élément modulaire voisin.
Un exemple de réalisation de ce module sera décrit ci-dessous en référence aux dessins annexés ou :

la figure 1 montre un exemple de branchement de trois modules en fonction des organes qu'ils contrôlent,
la figure 2 représente en coupe transversale un assemblage de trois modules.

Ainsi qu'il apparaît sur ces figures, l'élément modulaire 2 destiné à l'assemblage d'un bloc diviseur de débit hydraulique à orifices d'entrée et de sortie, comporte un piston régulateur de débit 11 réglant l'ouverture du débit de fluide en fonction des variations de la pression amont entre l'orifice d'entrée 3 et de sorties. Il est assemblé à d'autres modules 102, 202 afin que l'alésage du cylindre 7, 107, 207 porteur du piston régulateur 11, 111, 211 débouche dans l'orifice de sortie 5, 105, 205 du module en traversant son orifice d'entrée 3, 103, 203 et qu'il communique, par une face de contact d'assemblage, avec un canal 12, 112, 212 qui est en communication avec l'orifice de sortie et qui traverse l'élément modulaire entre ses faces de contact d'assemblage pour se raccorder au contact de celles-ci au canal correspondant 112, 212 d'un élément modulaire voisin.
L'orifice de sortie 5, 105, 205 est fermé par un gicleur amovible 4, 104, 204 choisi en fonction du débit d'utilisation.
Au repos, en l'absence de débit, un ressort 14, 114, 214 prenant appui sur la face de contact d'assemblage de l'élément voisin pousse le piston régulateur 11, 111, 211 en appui contre la paroi de l'orifice de sortie 5, 105, 205 le mettant en communication ouverte avec l'orifice d'entrée 3, 103, 203.
Les faces de contact des éléments empilés comportent un lamage9, 109, 209 dans lequel débouche le cylindre 7,107, 207 du piston régulateur 11, 111, 211 et le canal d'égalisation des pressions de sortie 12, 112, 212 les mettant ainsi en communication.
Ce lamage est muni de moyens d'étanchéité 8, 108, 208 entre les faces d'empilage, tels que des joints toriques.
Les faces externes des éléments d'extrémité de l'empilage sont fermées, d'une part, par une plaquette 1 recouvrant la face où débouche le cylindre 7 et, d'autre part, par un bouchon 215 fermant l'orifice du canal d'égalisation des pressions de sortie 12, 112, 212.
Chaque module 2, 102, 202 comporte ainsi un corps dans l'alésage duquel coulisse un piston 11, 111, 211 en appui contre un ressort 14, .114, 214, un gicleur amovible 4, 104, 204 sur la sortie de chaque module, en fonction du débit de l'appareil desservi, et un gicleur fixe 13, 113, 213 également sur la sortie en aval du piston et débitant dans le canal 12, 112, 212 assurant une même pression en extrémité des pistons 11, 111, 211 du côté de leurs ressorts d'appui. Des joints toriques 8, 108, 208 assurent l'étanchéité des conduits débouchant sur les faces d'empilage.
La plaque 1 ferme la face non empilée du dernier module d'extrémité.
Le corps de chaque module est un bloc parallélépipédique dans lequel sont pratiqués quatre perçages :

- un perçage 6, 106, 206 dans lequel coulisse le piston 11, 111, 211 ;
-un perçage3, 103, 203 par où arrive le fluide ;
- un perçage 5, 105, 205 par où il ressort ;
- un perçage 12, 112, 212 mettant en communication par le lamage 9, 109, 209 recevant les joints toriques 8, 108, 208, la face gauche d'extrémité du piston 11, 111, 211, avec le canal 12, 112, 212.

Le schéma de la figure 1 comporte une pompe P, un distributeur D, trois moteurs hydrauliques M1, M2, M3 et le diviseur selon l'invention qui divise en trois parties égales le débit d'alimentation de ces moteurs par contrôle de leur débit de sortie. Si l'un des moteurs est moins chargé que les autres, sa vitesse augmente. La pression à l'entrée du diviseur augmente alors également.
La force des ressorts étant négligeable (ressort d'ouverture sans effort de compression), la face gauche de chaque piston où est placé le ressort tel que 14, 114, 214 est à la pression du canal 12, 112, 212 où règne la pression moyenne en aval des pistons en 6, 16, 26. Les orifices des gicleurs amovibles 4, 104, 204 sont tous identiques, les débits ayant été choisis égaux dans l'exemple décrit.
Pour que les pistons 11, 111, 211 soient en équilibre, il faut que la pression dans le perçage 6 ou 106, 206 soit égal à la pression dans le canal 12 ou 112, 212.
Lorsque la pression dans le perçage 6 augmente, le piston 11 se déplace vers la gauche à l'encontre de l'action du ressort 14.
Par suite de l'étranglement du passage de fluide entre l'orifice d'entrée 3 et l'orifice de sortie 5, la pression augmente dans l'orifice 3 et repousse le piston vers la droite jusqu'à ce que l'on obtienne l'égalité des pressions précitée qui conditionne l'équilibre du piston 12.
Les pressions dans les divers perçages 6, 106, 206 étant identiques, les débits passant les orifices des gicleurs4, 104, 204 seront également identiques et les débits dans les orifices de sortie restent égaux entre eux.
En modifiant le diamètre des gicleurs 4, 104, 204 on peut réduire les débits, proportionnellement à la variation de la section des ouvertures des gicleurs.

Claims

1. Elément modulaire hydraulique (2) à orifices d'entrée (3) et de sortie (5) qui possède des faces de contact d'assemblage et un piston régulateur de débit (11) monté à déplacement axial dans l'alésage d'un cylindre (7) pour régler le débit dans l'orifice de sortie (5) en fonction des variations de la pression dans les orifices d'entrée (3) et de sortie (5), caractérisé par le fait que l'élément (2) est susceptible d'être utilisé en tant que module pour l'assemblage d'un bloc diviseur de débits comprenant plusieurs modules (2, 102, 202), que l'alésage des cylindres (7, 107, 207) débouche sur une desdites faces de contact d'assemblage de l'élément et dans l'orifice de sortie (5, 105, 205) en traversant son orifice d'entrée (3. 103, 203) et qu'il communique, par ladite face de contact d'assemblage avec l'orifice de sortie (5, 105, 205) au moyen d'un canal (12, 112, 212) communiquant avec celui-ci et traversant l'élément modulàire entre ses faces de contact d'assemblage pour se raccorder au contact de celles-ci au canal correspondant (112, 212) d'un élément modulaire voisin.

2. Elément modulaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'orifice de sortie (5, 105, 205) a son ouverture fermée par un gicleur amovible (4, 104, 204) choisi en fonction du débit d'utilisation.

3. Elément modulaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une face du piston régulateur (11, 111, 211) reçoit la poussée d'un ressort (14, 114, 214) de commande d'ouverture de l'écoulement entre l'orifice d'entrée (3, 103, 203) et l'orifice de sortie (5, 105, 205).

4. Elément modulaire selon la revendication 3 ou 2, caractérisé par le fait qu'une face de contact d'assemblage porte un lamage (109) dans lequel débouche l'alésage (7, 107, 207) du cylindre porteur du piston régulateur(11, 111, 211) et le canal (12, 112, 212) mis en communication avec l'orifice de sortie (5, 105, 205).

5. Elément modulaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que le lamage (109) est muni de moyens d'étanchéité (8, 108, 208) entre les faces de contact d'assemblage.

6. Diviseur de débit à éléments modulaires selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les faces extrêmes externes des modules d'extrémité (2, 202) sont respectivement fermées, au niveau de l'alésage (7) du cylindre du. piston régulateur (11) et du canal (212) mis en communication avec un orifice de sortie (205), par un couvercle (1) et par un bouchon (215).