EP0328573A1

EP0328573A1 - Regulateur de pression

Info

Publication number: EP0328573A1
Application number: EP88905896A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Offenwanger
Original assignee: Joucomatic SA
Current assignee: Asco SAS
Priority date: 1987-07-07
Filing date: 1988-07-01
Publication date: 1989-08-23
Also published as: DE3722315A1; WO1989000308A1; JPH02500394A; DE3722315C2; US4979537A

Abstract

A pressure regulator is subjected to the action of a proportional force, for example that of a proportional magnet (10), and comprises a valve casing (11) which has a primary connection (12), a secondary connection (13), and a deaeration connection (14) and two mutually coaxial valve components (15, 35) which are guided in such a manner that they can move in the valve casing (11) and can be sujected to the action of the regulating force (F). The first valve component (15) controls a valve seat (16) in the form of a cup (17) in the valve casing (11) which connects the primary side to the secondary side and closes it in a rest, deaeration position, but which opens it for the transition to the working position. The second valve component (35) rests, in the rest position, as in the working position, on a seat surface (20) of the first valve component (15) and in the region of said surface prevents any deaeration by means of a valve component in the direction of the deaeration connection, but in the position of deaeration and separation from the first valve component (15) opens up the passage between said component and the deaeration connection. The seat surface (20) of the first valve component (15) and the valve surface (22) which co-operates with the valve seat (16) in the valve casing (11) are situated in a common diametric plane, and the seat surface (20) is inside and surrounded by the valve seat (22). The pressure regulator is characterized in that the second valve component (35, 135) has, at the end facing the seat surface (20, 120) of the first valve component (15, 115), a valve seat formed by a cup (36, 136) which enables the second valve component (35, 135) to be placed in essentially linear contact on the seat surface (20, 120) of the first surface element and in that the external diameter of the cup (36, 136) of the second valve component corresponds to the internal diameter of the cup (17, 117) of the valve casing (11, 111).

Description

Régulateur de pression

La présente invention est relative à un régulateur de pression qui est soumis à l'action d'une force proportionnelle, par exemple à celle d'un aimant proportionnel, et qui comprend une cage de soupape qui comporte un raccord primaire, un raccord secondaire et un raccord de désaératior. et deux éléments de soupape qui sont disposés coaxialement l'un par rapport à l'autre, sont guidés de manière à pouvoir se déplacer dans la cage de soupape et peuvent être soumis à l'action de la farce de réglage et dont le premier commande un siège de soupape en forme de cuvette ménagé dans la cage de soupape et reliant le côté primaire au côté secondaire et le ferme dans la position de repos et de désaération et, par contre, l'ouvre pour le passage dans la position de travail tandis que le deuxième élément de soupape s'applique, dans la position de repos, comme dans la position de travail, sur une surface de siège du premier élément de soupape et, dans la zone de cette surface de siège, empêche toute désaération par un élément de soupape vers le raccord de désaération mais, par contre, dans la position de désaération et de séparation d'avec le premier élément de soupape, dégage le passage entre cet élément de soupape et le raccord de désaération, la soupape de siège du premier élément de soupape et la surface de soupape qui coopère avec le siège de soupape dans la cage de soupape étant situées dans un plan diamétral commun et la surface de siège étant à l'intérieur et entourée par la siège de soupape. On connaît un régulateur de pression de ce type dans lequel le premier élément de soupape est constitué par une tête montée à l'extrémité inférieure i'une tige tuburaire relativement longue qui, a son extrémité supérieure, comporte une surface de siège pour le deuxième élément de soupape qui a également la forme d'une tête de soupape et qui est soumis par le haut à la force de réglage proportionnelle. Le deuxième élément de soupape se trouve dans la zone de la désaération qui, dans ce régulateur de pression, doit se faire obligatoirement vers le haut, vers l'organe correcteur. Le raccord pour la pression secondaire se trouve à l'extrémité inférieure de la cage de soupape et est disposée coaxialement par rapport aux deux éléments de soupape. Le raccord pour la pression primaire se trouve sur la longueur axiale entre les raccords pour la pression secondaire et la désaératicn et y aboutit à une chambre torcïdale. L'inconvénient de ce régulateur de pression connu consiste en ce qu'il n'est utilisable que dans Is cas le sections nominales de passage ne dépassant pas 5 mm. Dans ce cas, la grandeur de la force de réglage dépend de la section nominale de passage. Plus la section nominale de passage doit être grande, plus la force de réglage doit être grande. L'autre inconvénient consiste en ce que la section de désaération qui est déterminée par la section du passage tubuiaire dans la tige est nettement inférieure à la section de désaération. Si l'on utilise par exemple un aimant proportionnel, il faut, dans ce régulateur à pression connue, des aimants proportionnels de grandes dimensions qui sont lourds et reviennent très cher.

Le but de l'invention est la réalisation d'un régulateur de pression du type initialement défini qui permette de n'utiliser que des forces de réglage réduites pour des pressions élevées et des débits de milieu de pression importants et convienne dans tous les cas à de grandes sections nominales de passage, pouvant atteindre par exemple 20 mm.

Ce but est atteint, suivant l'invention, par l'utilisation d'un régulateur de pression du type initialement défini, du fait que le deuxième élément de soupape comporte au milieu de son extrémité tournée vers la surface de siège du premier élément de soupape, un siège de soupape en forme de cuvette, qui oermet au deuxième élément de soupape de se placer en contact essentiellement linéaire sur la surface de siège du premier élément de surface et que le diamètre extérieur de la cuvetta eu deuxième élément de soupape correspond au diamètre intérieur de la cuvette de la cage de soupape.

En raison de sa structure, le régulateur de pression suivant l'invention permet de traiter des pression élevées et des débits importants tout en n'exigeant que des forces de réglage peu importantes. Lorsque, par exemple, la force de réglage proportionnel est obtenue au moyen d'aimants proportionnels, ceux-ci peuvent, grâce à l'invention, être extraordinairement petits, légers, peu coûteux et compacts et le dispositif présente en plus l'avantage que dans ce régulateur de pression suivant l'invention, la force de réglage nécessaire dans chaque cas est complètement indépendante de la section nominale de passage prévue pour la soupape. La force de réglage ne dépend que de la surface de pression différentielle du deuxième élément de soupape. Celle-ci peut être modifiée et choisie sans difficulté pour être adaptée aux circonstances. Un autre avantage consiste en ce que le régulateur de pression permet également une désaération dans une direction opposée à celle de l'organe correcteur, par exemple des aimants proportionnels. Il devient donc possible de placer l'organe correcteur, notamment les aimants proportionnels, loin du milieu de pression qui traverse le régulateur de pression et, par conséquent, d'éviter qu'ils soient soumis à l'action de ce milieu. C'est particulièrement avantageux lorsqu'on utilise des milieux agressifs. Un autre avantage consiste en ce que la section de désaération est exactement la même que la section d'aération.

D'autres particularités et avantages ressortiront de la description faite ci-après.

Le texte complet des revendications n'est pas reproduit, de manière à éviter des répétitions inutiles, et il est remplacé par l'indication des numéros des revendications en question, ce qui équivaut cependant à indiquer toutes les caractéristiques essentielles à l'invention. Dans ces conditions, toutes les caractéristiques indiquées dans la description et dans les dessins sont des éléments constitutifs de l'invention, même s'ils ne sont pas particulièrement mis en évidence, notamment dans les revendications.

L'invention est décrite ci-dessous d'une manière plus détaillée au moyen d'exemples de réalisation en se référant aux dessins.

La figure 1 est une coupe schématique d'un régulateur de pression constituant un premier exemple de réalisation et représenté dans la position de repos après obtention de la pression secondaire prescrite.

La figure 2 est une coupe à plus petite échelle correspondant à la figure 1 et représentant le régulateur de pression dans une position de travail pendant le réglage.

La figure 3 est une coupe schématique analogue à celle de la figure 2 représentant le régulateur de pression pendant l'opération de réglage.

La figure 4 est une coupe schématique correspondant sensiblement à celle de la figura 1 et représentant un régulateur de pression constituant un deuxième exemple de réalisation, en position de repos.

Le régulateur de pression qui constitue Le premier exemple de réalisation représenté par les figures 1 à 3 est une soupape à siège à voies 3/2. Elle peut être manoeuvrée au moyen d'une farce de réglage proportionnelle F pour effectuer le réglage . La force de réglage proportionnelle F, de grandeur quelconque est par exemple une force magnétique, une force élastique, une force pneumatique, et/ou hydaulique ou mécanique et agit dans la direction de la flèche F. Il est particulièrement avantageux que cette force de réglage F soit fournie par un aimant proportionnel 10 qui, avec le régulateur de pression, constitue le dispositif de réglage. Le régulateur de réglage est soumis à l'action de la force électrique, de l'aimant proportionnel 10 qui agit dans le sens de la flèche F. Le régulateur de pression comporte une cage de soupape 11 qui comprend trois raccords, à savoir un raccord 12 pour la pression primaire P1, un raccord 13 pour la pression secondaire P2 at un raccord 14 pour la désaération P3. Dans la cage de soupape 11, deux éléments de soupape 15 et 35, guidés et maintenus de manière à pouvoir se déplacer, sont disposés coaxialement l'un par rapport à l'autre et placés l'un derrière l'autre sur le même axe. Les deux éléments de soupape 15, 35 peuvent être soumis à l'action de la force de réglage F.

Le premier élément de soupape 15 commande un siège de soupape 16 constitué par une cuvette 17 ménagée dans la cage de soupape 11. La cuvette 17 sépare une chambre toroïdale inférieure 18 reliée au raccord 12 pour la pression primaire P1, d'une chambre tarai iale supérieure 19 reliée au raccord 13 pour la pression secondaire P2. Lorsque le siège de soupape 16 est écarté du premier élément de soupape 15 (figure 2) le siège de soupape 16 relie la chambre toroidale 13 située du côté primaire à la chambre toroïdale 19 située du côte secondaire. Dans la position de repas représentée par la figure 1 et dans la position de réglage ou de désaération représentée par la figure 3, ce passage, dans la zone du siège de soupape 16 est, par contre, fermé.

Dans la position de repos représentée par la figure 1 et dans la position de travail représentée par la figure 2, le deuxième élément de soupape 35 s'appuie axialement sur une surface de siège 20 du premier élément de soupape 15 et, dans la zone de cette surface de siège 20, empêche toute désaération de l'intérieur dans la direction de la chambre toroïdale 21 qui est reliée au raccord 14 destiné à la désaération. Cette surface de siège 20 du premier élément de soupape 15 pour ce deuxième élément de suopape 35 qui est situé au-dessus, et sur lequel ce dernier peut prendre appui, est placée dans la zone axiale de la surface de siège 22 du premier élément de soupape 15 qui coopère avec la cuvette 17 de la cage de soupape 11. La surface de siège 20 et la surface de siège 22 du premier élément de soupape 15 se trouvent dans un plan diamétral commun. Dans ces conditions, la surface de siège 20 est à l'intérieur et est entourée par la surface de siège 22. Le deuxième élément de surface 3o comporte, à son extrémité inférieure représentée sur les figures 1 à 3 et tournée vers la surface de siège 20 du premier élément de soupape 15 une cuvette 35 constituant le siège de soupape correspondant à la surface de siège 20. Cette cuvette 36 permet au deuxième élément de soupape 35 de s'appuyer essentiellement en contact linéaire sur la surface de siège 20 du premier élément de soupape 15.

Alors que le premier élément de soupape 15 est un piston principal, le deuxième élément de soupape 35 est un piston de réglage. Le deuxième élément de soupape 35 comporte une enveloppe cylindrique 37 comprenant une chambre intérieure 38 ouverte à ses deux extrémités. Dans la zone de la cuvette toroïdale inférieure 36, la chambre intérieure 33 est ouverte dans le sens axial. A son extrémité opposée, qui, sur les figures 1 à 3, se trouve en haut, l'enveloppe cylindrique 37 comporte des nervures radiales ou des dispositifs de centrage analogues qui délimitent entre eux des passages 39 permettant la liaison entre la chambre intérieure 38 et la chambre toroïdale 21. Cette disposition permet, par la chambre intérieure 36 et ménagée dans l'élément de soupape 35, ouverte à ses deux extrémités, d'assurer, dans la position d'aération indiquée par la figure 3, une désaération de la chambre toroïdale 19 du côté secondaire P2, en direction de la chambre toroïdale 21 et du raccord de désaération 14.

Le premier élément de soupape 15 comprend une enveloppe cylindrique 23 qui est coaxiale à l'enveloppe cylindrique 37 et comporte également une chambre intérieure 24 ouverte à ses deux extrémités. Dans l'exemple de réalisation représenté, l'aération s'effectue par le deuxième élément de soupape 35, de la manière déjà indiquée. Il est cependant possible, également, d'assurer la désaération par le premier élément de soupape 15, la désaération pouvant s'effectuer ensuite depuis l'extrémité de la chambre intérieure 24, où se trouvent la surface de siège 20 et la surface de siège de soupape 22, vers l'extrémité inférieure opposée, la cage de soupape 11 devant comprendre dans ce cas le raccord 14 destiné à la désaération, situé au dessous du premier élément de soupape 15. A l'extrémité de l'enveloppe cylindrique 23, qui est tournée vers le deuxième élément de soupape 35 et qui se trouve en haut sur les figures 1 à 3, le premier élément de soupape 15 comprend une bague 25 qui, sur son coté supérieur, comporte un joint 26 applique eu insère, la bague 25, et surtout le joint 26 qu'elle porte, comportent sur le côte axial tourné vers le deuxième élément de soupape 35, la surface de siège 20 destinée au deuxième élément de soupape 35 et, en plus, la surface de siège 22 correspondant à la cuvette 17 de la cage de soupape 11.

Le premier élément de soupape 15 est réalisé de manière à ne pas être soumis à la pression. Pour cela, la surface axiale agissant dans le sens axial qui est soumise à la pression primaire P1 et qui, dans le sens axial, est dans la cage de soupape 11 à l' opposé du siège ds soupape 16 est au mains aussi grande et même un peu plus grande que la surface axiale qui est également soumise à la pression primaire P1 et qui, dans le sens axial, est tournée vers le siège de soupape 16. Ce dimensionnement donne une surface différentielle, qui, sous l'action de la pression primaire P1, donne une force de fermeture dirigée en sens inverse de la force de réglage F. De plus, l'élément de soupape 15 peut être muni d'un ressort qui agit sur lui dans le sens de la fermeture. Le premier exemple de réalisation ne comporte pas de ressort. Le premier élément de soupape 15 est isolé de la cage de soupape 11, parun soufflet 27 qui, étant métallique, constitue en même temps un ressort exerçant une force de fermeture opposée à la force F. Le soufflet 27 est fixé à l'une de ses extrémités 28 au premier élément de surface 15 et à son autre extrémité 29 à la cage de soupape 11, d'une manière solide et étanche à la pression.

Ce qui est essentiel, c'est que dans le deuxième élément de soupape 35 le diamètre extérieur de la cuvette 36 soit égal au diamètre intérieur de la cuvette 17 ménagée dans le siège de soupape 16 de la cage de soupape 11.

Le deuxième élément de soupape 35 comporte deux surfaces axiales qui peuvent être soumises à l'action de la pression secondaire et qui, en cas d'application de la pression, donnent des forces opposées dans le sens axial. Ces deux surfaces constituent une surface de pression différentielle qui, sous l'action de la pression secondaire, donne une force de sens opposée à la force de réglage F pour le réglage de la pression secondaire P2. L'une de ces surfaces est constituée par le côté supérieur 40 de la cuvette 35 qui, sur les figures 1 à 3, est représentée à la partie supérieure. La deuxième surface, de diamètre supérieur, est réalisée de la manière suivante : Le deuxième élément de soupape 35 est séparé par un joint de la cage de soupape 11 au moyen d'un soufflet 41. Ce soufflet 41 est relié d'une manière solide et étanche sur l'extrémité inférieure 42 dans la cage de soupape 41, tandis que l'autre extrémité, supérieure, agit d'une manière solide et étanche sur le deuxième élément de soupape 35. Les deux diamètres aux extrémités 42 et 43 du soufflet 41 sont de même dimension. Ils correspondent aux diamètres médians du soufflet. Dans ces conditions, il y a entre le côté extérieur de l'enveloppe cylindrique 37 et le soufflet 41 un espace intérieur 44 qui est relié, par l'intermédiaire d'un espace 45 inférieur qui peut être traversé dans le sens axial, 45, et qui est réalisé entre la cage de soupape 11 et l'enveloppe cylindrique 37, avec la chambre toroïdale 19 et, de ce fait, se trouve soumis à l'action de la pression secondaire P2. Le soufflet 41 ferme hermétiquement cet espace intérieur 44 et en même temps isole la chambre toroïdale 19 située du côtê secondaire de la chambre toroïdale 21 et du raccord 14 destiné à la désaération. La surface différentielle du deuxième élément de soupape qui intervient dans le réglage de la pression secondaire F2 et qui est désignée par la référence 35 resuite du fait que le diamètre médian du soufflet 41 à l'extrémité 42 où s'effectue le raccord avec la cage de soupape 11, est plus grand que le diamètre intérieur de la cuvette 17 ménagée dans la cage de soupape 11. Du fait que le diamètre intérieur de l'extrémité 42 du soufflet est plus grand que le diamètre extérieur de la cuvette 36 qui comporte la partie supérieure 40, il y a une surface différentielle axiale qui, sous l'influence de la pression secondaire P2, donne une force de sens opposé à la force de réglage F.

Le mode de fonctionnement du régulateur de pression décrit dans le cadre de l'exemple de réalisation correspondant aux figures 1 à 3, est indiqué ci-dessus. Le principe du fonctionnement de ce régulateur de pression repose sur une comparaison de force.

Dans la position de repas représentée par la figure 1, la force électrique F de l'aimant proportionnel 10 agit du côté de l'entrée. Du côté sortie agit une farce apposée qui résulte de la pression secondaire P2 et de la surface de pression différentielle décrite, c'est à dire de la différence des surfaces efficaces du soufflet 41 et du côté supérieur 40. Dans la position de repos représentée par la figure 1, ces forces sont équilibrées. Dans cet état, les deux sièges de soupape sont fermés c'est à dire : que d'une part, le siège de soupape 16 est fermé dans la cage de soupape 11 du fait que le premier élément de soupape 15, avec la première surface de siège 22 orientée dans le sens axial, est poussée dans la cuvette 17, de sorte que la liaison entre la chambre toroïdale 18 du côté primaire et la chambre toroïdale 19 du côté secondaire se trouve fermée. De même, l'autre siège de soupape compris entre le côté secondaire comportant la chambre toroïdale 19 et la chambre toroïdale 21 du dispositif de désaération 14 est fermé du fait que le deuxième élément de soupape 35, avec sa cuvette 36, s'applique dans le sens axial sur la surface de siège 20 du premier élément de soupape 15. Dans cette position de repos, représentée par la figure 1, la pression secondaire P2 est isolée de la pression primaire P1 et de la désaération.

Si l'on veut maintenant obtenir une pression secondaire P2 plus importante, il faut, lorsqu'on utilise un aimant proportionnel 10, augmenter la force de réglage par exemple par un réglage électrique. Il en résulte que le régulateur de pression est écarté de son état d'équilibre indiqué par la figure 1. La force de réglage 1 qui, comme l'indique la figure 2, agit de haut en bas sur le deuxième élément de soupape 35, provoque un déplacement du deuxième élément de soupape 35 et du premier élément de soupape 15 de la figure 2. Dans ce cas, la cuvette 36 du deuxième élément de soupape 35 reste comme précédemment sur la surface de siège axiale 20 du premier élément de soupape 15, de sorte que, comme précédemment, la pression secondaire P2 reste isolée de la désaération P3. Cependant, le premier élément de soupape 15, qui comporte la surface de siège de soupape 22 se soulève comme l'indique la figure 2 dans le sens axial peur s'écarter vers le bas de la cuvette 17 du siège de soupape 16 situé du côté de la cage. Ce mouvement a pour effet de mettre en communication la chambre toroïdale 18 située du côte primaire avec la chambre toroïdale 19 située du côté secondaire. De ce fait, le milieu peut s'écouler, sous l'action de la pression primaire P1, de la chambre toroïdale 18 située du côté primaire dans la chambre toroïdale 19 située du côté secondaire jusqu'à ce cΛie la pression secondaire P2 déterminée par l'aimant proportionnel 10 et sa force de réglage F soit atteinte. Ensuite, le deuxième élément de soupape 35 est poussé vers le haut dans le sens axial sous l'action de la force de la pression secondaire P2 qui coopère avec la surface de pression différentielle et se déplace dans le sens de la flèche F de la figure 2 jusqu'à ce que les farces soient de nouveau équilibrées. Ensuite. l'élément de soupape 35 reprend la position de repos indiquée par la figure 1. Le premier élément de soupape 15 suit le déplacement du deuxième élément de soupape 35 dans le sens axial dans la direction opposée à la flèche F de sorte que la pression secondaire P2 est isolée de l'aération P3.

Sii le régulateur de pression doit donner une pression secondaire P2 plus faible, il faut que la force magnétique de l'aimant proportionnel 10 soit réduite. En raison de l'équilibre des forces obtenu, le deuxième élément de soupape 35, par suite de la présence de la surface de pression différentielle et sous l'action de la pression secondaire P2, se déplace vers le haut en sens inverse de la flèche F de la figure 3. Le premier élément de soupape 15 ne peut pas suivre ce mouvement vers le haut du deuxième élément de soupape 35 de la figure 3, car le premier élément de soupape 15 et sa surface de siège de soupape 22 sont poussés contre la cuvette 17 ménagée dans le siège de soupape du côté de la cage et y restent. La seule pièce qui se soulève est donc le deuxième élément de soupape 35 de la figure 3 qui s'écarte vers le haut du premier élément de soupape 15, de sorte que la cuvette 36 s'écarte vers le haut de la surface de siège 20 du premier élément de soupape 15. De ce fait, la chambre intérieure 38 du deuxième élément de soupape 35 s'ouvre, au niveau de son extrémité inférieure ouverte, dans la chambre toroïdale 19 située du côté secondaire. De ce fait, la pression secondaire P2 qui règne dans la chambre toroïdale 19 peut s'échapper par la chambre intérieure 33 du deuxième élément de soupape 35 en passant par les ouvertures 39 et arriver à la chambre toroïdale 21 jusqu'à ce que le bilan des forces soit de nouveau équilibré. Dès que la pression secondaire prescrite est obtenue par ce dispositif de réglage, le régulateur de pression se replace dans sa position de repos indiquée par la figure 1. On comprend qu'il soit possible d'obtenir de cette manière une désaération complète de l'appareil d'utilisation qui peut être relié au raccord 13.

Le régulateur de pression en question permet, avec des forces de réglage très faibles F, de régler de grandes pressions avec de grands débits. Un autre avantage essentiel du dispositif consiste en ce que la force de réglage de l'organe correcteur, par exemple de l'aimant proportionnel 10, est complètement indépendante de la section nominale de passage pour laquelle le régulateur de pression est conçu. On peut donc réaliser des régulateurs de pression de ce type, utilisables pour des sections nominales de passage de 20 mm en utilisant des forces de réglage aussi faibles que celles qui interviennent pour des sections nominales de passage réduites. En conséquence, les dispositifs de réglage, notamment ls aimants proportionnels 10, peuvent être petits, légers, donc peu coûteux et peu encombrants, de sorte que l'ensemble du régulateur de pression est peu coûteux léger, petit et compact. Un autre avantage consiste en ce que la désaération peut s'effectuer au choix aussi bien vers le haut dans la direction de l'aimant proportionnel 10 que vers le bas à travers la cage de soupape 11. Cette deuxième solution est particulièrement avantageuse lorsque l'espace ou fonctionne l'aimant proportionnel 10 doit être sépare du milieu qui traverse le régulateur de pression. C'est particulièrement intéressant dans le cas de milieux agressifs auxquels les aimants proportionnels 10 ne doivent pas être exposés. Dans ce cas, le deuxième élément de soupape 35 peut être constitué par un piston plein complètement fermé a l'extérieur et la désaération s'effectue vers le bas à travers le premier élément de soupape 15 creux. Du fait que les deux éléments de soupape 15 et 35 sont isolés au moyen d'un soufflet 27 ou 31, il n'y a plus de force de frottement résultant de la fermeture étanche des éléments de soupape. Les éléments de soupape 15, 35, sont donc faciles a déplacer, ce qui a pour effet ie réduire encore la force de reglage nécessaire et, par conséquent, les dimensions de l'aimant proportionnel 10.

On comprend que le régulateur de pression suivant l'invention puisse, en s' écartant du premier exemple de réalisation, être constitué par une simple soupape ouverture/fermeture. Ce résultat s'obtient en rendant égale à zéro la surface de pression différentielle du deuxième élément de soupape 35.

Un autre avantage du régulateur de pression suivant l'invention consiste en ce qu'il suffit de donner à la surface de pression différentielle du deuxième élément de soupape 35 des dimensions déterminées pour obtenir les caractéristiques voulues pour le régulateur de pression. Les autres éléments constitutifs du régulateur de pression n'onnt pas à être modifiés.

Dans le deuxième exemple de réalisation, représenté par la figure 4, les parties qui correspondent au premier exemple de réalisation sont désignées par des chiffres de référence qui diffèrent de 100 des chiffres précédents, ce qui évite des répétitions par rapport à la description du premier exemple de réalisation.

Dans le deuxième exemple de réalisation, l'enveloppe cylindrique 123 du premier élément de soupape 115 est fermée d'une manière étanche dans la cage de soupape 111 au moyen d'un joint torique 130. Le diamètre extérieur de l'enveloppe cylindrique 123 du premier élément de soupape 115 correspond au moins approximativement au diamètre intérieur de la cuvette 117 du siège de soupape du côté de la cage, de sorte que le premier élément de soupape 115 est au moins sensiblement à une pression équilibrée. Dans l'exemple de réalisation en question, le diamètre extérieur de l'enveloppe cylindrique 123 est un peu plus faible, ce qui donne, dans la zone de la bague 125 qui porte le joint 126 une plus grande surface axiale 131 du côté inférieur que sur l'autre côté axial où, la surface soumise â l'action de la pression primaire P1 résulte de la différence entre le diamètre extérieur d£,la bague 125 et le diamètre intérieur de la cuvette 117 dans la rage de, soupape 16. Dans des conditions, le premier élément de soupape 115 présente une surface de pression différentielle qui, sous l'action de la pression secondaire P1, donne une force de fermeture orientée dans le sens axial vers le haut et qui de plus, est soutenue par la force d'un ressort 132 agissant dans la même direction. Ce dispositif assure la fermeture du premier élément de soupape 115.

Le deuxième élément de soupape 135 est également fermé de manière étanche dans la cage de soupape 111 au moyen d'un joint torique 14c. Dans ces conditions, l'extrémité du deuxième élément de soupape 135 qui port la cuvette 136, peut, comme par exemple dans le cas du premier exemple de réalisation, dépasser dans le sens radial, la surface périphérique extérieure de l'enveloppe cylindrique extérieure, ce qui donne, comme dans le premier exemple de réalisation, un côté supérieur 140 de la chambre toroïdale 119 soumis à la pression secondaire P2. De plus, le deuxième élément de soupape 35 qui se trouve à une certaine distance axiale, par exemple au niveau de son extrémité opposée située en haut sur la figure 4, peut, comporter une surface axiale 147 soumise également à l'action de la pression secondaire P2 et plus grande que le côté supérieur 140 qui agit dans le sens axial, ce qui donne une surface de pression différentielle soumise à l'action de la pression secondaire P2. Même lorsque le diamètre extérieur de la cuvette 136 correspond au diamètre extérieur de l'enveloppe cylindrique 137, la surface axiale 147 dépasse dans le sens radial et constitue de ce fait la surface de pression différentielle soumise à la pression secondaire P2. Par l'intermédiaire de l'espace annulaire 145, la pression secondaire P2 de la chambre toroïdale 119 agit également dans la zone de la surface axiale 147. Par ailleurs, le deuxième élément de soupape est soumis à l'action d'un ressort 148 qui, sur la figure 4, est dirigée vers le haut.

Au dessus de la zone de la cuvette 136, le deuxième élément de soupape 135 comprend une rainure annulaire 149 comportant des surfaces axiales égales constituant ses parois latérales. La rainure annulaire 149 communique avec la chambre toroïdale 119. Le diamètre extérieur de l'enveloppe cylindrique 137 correspond dans ce das au moi ns sensiblement au diamètre intérieur de la cuvette 117 du siège de soupape 116.

Le raccord 114 qui sert à la désaération est dans ce cas dispesé coaxialement aux deux éléments de soupape 115, 135. Sur la figure 4, il se trouve à l'extrémité inférieure de la cage de soupape 111. Lorsque le deuxième élément de soupape 135 se soulève en sens inverse de la flèche F de la figure 4 sous l'action du premier élément de soupape qui se trouve en 115 au dessous de lui, la désaération de la pression secondaire P2 s'effectue par la chambre intérieure 124 du premier élément de soupape 115 vers le bas en direction du raccord 114. Le deuxième élément de soupape 135 peut être complètement fermé dans la zone suprieure et également à l'intérieur. Si l'on veut également réaliser un balayage supplémentaire du deuxième élément de soupape 135 au moyen du milieu, on peut munir, comme on l'a vu le deuxième élément de soupape 135 de la chambre intérieure 138 qui est ouverte au moins par un passage axial 139 en direction de la partie supérieure du deuxième élément de soupape 135. Comme le mode d'action du régulateur de pression représenté dans le deuxième exemple de réalisation de la figure 4 est analogue à celui du premier exemple de réalisation, il est inutile d'en faire la description.

Claims

REVENDICATIONS

1- Régulateur de pression qui est soumis à l'action d'une force proportionnelle, par exemple à celle d'un aimant proportionnel (10) et qui comprend une cage de soupape (11) qui comporte un raccord primaire (12), un raccord secondaire (13) et un raccord de désaération (14) et deux éléments de soupape (15, 35) qui sont disposés coaxialement l'un par rapport à l'autre, sont guidés de manière à pouvoir se déplacer dans la cage de soupape (11) et peuvent être soumis à l'action de la force de réglage (F) et dont le premier (15) commande un siège de soupape (16) en forme de cuvette (17) ménagé dans la cage de soupape (11) et reliant le côté primaire au côté secondaire et le ferme dans la position de repos et de désaération mais, par contre, l'ouvre pour le passage dans la position de travail tandis que le deuxième élément de soupape (35) s'applique, dans la position de repos, comme dans la position de travail, sur une surface de siège (20) du premier élément de soupape (15) et, dans la zone de cette surface de siège (20) empêche toute désaération par un élément de soupape en direction du raccord de désaération mais, par contre, dans la position de désaération et de séparation d'avec le premier élément de soupape (15), dégage le passage entre cet élément de soupape et le raccord de désaération (14), la soupape de siège (20) du premier élément de soupape (15) et la surface de soupape (22) qui coopère avec le siège de soupape (16) dans la cage de soupape (11) étant situées dans un plan diamétral commun et la surface de siège (20) étant à l'intérieur et entourée par le siège de soupape (22), caractérisé en ce que le deuxième élément de soupape (35, 135) comporte, au niveau de son extrémité tournée vers la surface de siège (20, 120) du premier élément de soupape (15, 115) un siège de soupape constitué par une cuvette (36, 136) qui permet au deuxième élément de soupape (35, 135) de se placer en contact essentiellement linéaire sur la surface de siège (20, 120) du premier élément de surface et en ce que le diamètre extérieur de la cuvette (36, 136) du deuxième élément de soupape correspond au diamètre intérieur de la cuvette (17, 117) de la cage de soupape (11, 111). 2- Régulateur de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément de soupape (15, 115) comprend une enveloppe cylindrique (23, 123) comportant une chambre intérieure (24, 124) qui est ouverte à ses deux extrémités et par laquelle s'effectue, depuis l'extrémité où se trouvent la surface de siège (20, 120) et la surface de siège de soupape (22, 122), jusqu'à l'autre extrémité, dans la position de désaération, la désaération du côté secondaire (19, 119) en direction du raccord de désaération (14, 114).

3- Régulateur de pression selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier élément de soupape (15, 115) comporte, au niveau de l'extrémité de l'enveloppe cylindrique (23, 123) qui est tournée vers le deuxième élément de soupape (35, 135), porte la surface de siège (20, 120) destinée au deuxième élément de soupape (35, 135) et la surface de siège de soupape (22, 122) correspondant au siège de soupape (15, 115) dans la cage de soupape (11, 111).

4- Régulateur de pression selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier élément de soupape (15, 115) est réalisé de manière à être détendu.

5- Régulateur de pression selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface axiale (131) du premier élément de soupape (115) qui est soumise à la pression primaire (P1) et qui se trouve dans le sens axial, à l'apposé du siège de soupape (116) dans la cage de soupape (11) est aussi grande ou plus grande que la surface axiale du premier élément de soupape (115) qui est soumise à la pression primaire (P1) et qui est tournée dans le sens axial vers le siège de soupape (116).

6- Régulateur de pression selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le diamètre extérieur de l'enveloppe cylindrique (123) du premier élément de soupape (15) correspond au diamètre intérieur de la cuvette (117) de la cage de soupape (111) .

7- Régulateur de pression selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le deuxième élément de soupape (35, 135) comporte deux surfaces qui sont situées à une certaine distance l'une de l'autre dans le sens axial, sont tournées l'une vers l'autre et sont soumises à l'action de la pression secondaire (P2) et constituent ensemble une surface de pression différentielle permettant le réglage de la pression secondaire.

8- Régulateur de pression selon la revendication 7 , caractérisé en ce que l'extrémité du deuxième élément de soupape (35, 135) qui porte la cuvette (36, 136) dépasse dans le sens radial la périphérie de l'enveloppe cylindrique (37, 137) situé à une certaine distance dans le sens axial, de préférence dans la zone de l'autre extrémité, comporte également une surface axiale (147) qui est plus grande que celle (40, 140) qui se trouve à l'autre extrémité qui dépasse.

9- Régulateur de pression selon la revendication 9, caractérisé en ce qu le deuxième élément de soupape (35) est isolé de la cage de soupape (11) par un soufflet (41) qui, dans l'espace intérieur (44) compris entre le deuxième élément de soupape (35) et le côté intérieur du soufflet (41), est soumis à l'action de la pression secondaire (P2) et isole d'une manière étanche cet espace intérieur (34) de l'espace de désaération (21) et en ce que la surface de pression différentielle qui permet le réglage de la pression secondaire (P2) est réalisée du fait que le diamètre moyen du soufflet (41) au niveau du raccord (42) de la cage de soupape (11) et au niveau du raccord (43) du deuxième élément de soupape (35) est plus grand que le diamètre intérieur de la cuvette (17) de la cage de soupape (11).

10- Régulateur de pression selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le premier élément de soupape (15) est isolé de la cage de soupape (11) par un soufflet (27) qui est fixé à l'une de ses extrémités (28) au premier élément de soupape (15) et à son autre extrémité (29) à la cage de soupape (11).

11- Régulateur de pression selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le deuxième élément de soupape (135) comporte dans la partie supérieure au-dessus de la zone de la cuvette (136), une rainure annulaire (149) comportant de préférence des surfaces axiales de mêmes dimensions qui constituent les côtés de la rainure et en ce que la rainure annulaire (149) est en communication avec la chambre toroïdale (119) qui comporte le raccord secondaire (113).

12- Régulateur de pression selon la revendication 11, caractérisé en ce que le diamètre extérieur de l'enveloppe cylindrique (137) du deuxième élément de soupape (135) correspond au moins sensiblement au diamètre intérieur de la cuvette (117) de la cage de soupape (111).

13- Régulateur de pression selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le deuxième élément de soupape (135) situé à une certaine distance de la cuvette (136) comporte un épaulement annulaire qui guide le deuxième élément de soupape (135) dans la cage de soupape (111) et en ce que l'épauaement annulaire comporte, sur le côté axial tourné vers la cuvette (117) de la cage de soupape (115), une surface axiale (147) qui est soumise à l'action de la pression secondaire (P2) et qui a un diamètre supérieur au diamètre extérieur de l'enveloppe cylindrique (137) et au diamètre intérieur de la cuvette (117) de la cage de soupape (111).