FR2477255A1

FR2477255A1 - Valve de commande

Info

Publication number: FR2477255A1
Application number: FR8104106A
Authority: FR
Inventors: Alan David Jackson
Original assignee: Cessna Aircraft Co
Current assignee: Cessna Aircraft Co
Priority date: 1980-03-03
Filing date: 1981-03-02
Publication date: 1981-09-04
Also published as: BR8101132A; GB2070712A; GB2070712B; CA1136955A; US4286770A; FR2477255B1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN BOUCHON AMOVIBLE PERMETTANT DE REGLER LES POSITIONS DE FIN DE COURSE D'UN TIROIR DE VALVE DE COMMANDE. LE BOUCHON 40 COMPORTE DES POINTES 46 DE CONTACT QUI PEUVENT ETRE SOUMISES A DES DEFORMATIONS PLASTIQUES CONTRE LA SURFACE PLUS DURE PRESENTEE PAR LE CORPS 18 DE LA VALVE 10 LORSQUE CE BOUCHON 40 EST VISSE DANS LE CORPS 18, AFIN DE POSITIONNER AVEC PRECISION LE TIROIR 12 DE LA VALVE DANS SON ALESAGE 20 ET DE PERMETTRE, APRES DEMONTAGE DE L'ENSEMBLE, DE RETROUVER AISEMENT LA POSITION PRECISE DE REGLAGE DU TIROIR 12. DOMAINE D'APPLICATION: ELECTROVALVE DE DISTRIBUTION, VALVES DE DETENTE, VALVES DE DECHARGE, ETC.

Description

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Dans le domaine de l'hydraulique, des techniques de calage des tiroirs de valves de commande et desressorts de

valves de détente sont connues depuis longtemps. Dans certai-

nes applications des valves de distribution, il est nécessaire que le tiroir permette le passage d'un débit spécifique dans

une certaine position. En raison de diverses tolérances du ti-

roir et du corps de la valve, il est très-souvent nécessaire

de procéder à un calage de manière que, dans une certaine posi-

tion du tiroir, le débit corresponde aux paramètres nominaux de la valve. A cet effet, dans le passé, on devait démonter une première fois la valve sur un banc d'essai, puis mettre en place des cales. Onvérifiait ensuite la valve une seconde

fois afin de s'assurer l'obtention du débit d'écoulement appro-

prié. Toutes ces opérations étaient très longues et coûteuses.

Dans la valve selon l'invention, la butée du tiroir est constituée d'un bouchon d'extrémité qui est réalisé en matière relativement tendre. Le bouchon est vissé dans le

corps de la valve de manière que des pointes de contact por-

tées par le bouchon se déforment au-delà de leur limite d'é-

lasticité jusqu'à ce que le débit d'écoulement nominal soit établi. On évite ainsi d'avoir à démonter le bouchon et mettre en place des cales. De plus, le bouchon selon l'invention peut

être démonté sur les lieux d'utilisation après avoir été posi-

tionné en usine, puis remonté sous un couple plus bas, recom-

mandé par le fabricant, ramenant ce bouchon dans les limites de tolérance de son réglage initial, car ce couple inférieur ne provoque pas un dépassement de la limite d'élasticité de

la partie déformée du bouchon.

L'invention concerne donc un bouchon d'extrémité de tiroir de valve comportant des pointes de contact déformables destinées à régler les débits d'écoulement par le tiroir, ce bouchon pouvant être démonté et remis en place sur les lieux d'utilisation, tout en maintenant les réglages d'usine dans les limites de tolérance initiales. Le bouchon déformable selon l'invention assume la fonction d'une cale à dimension variable permettant de faire varier la charge des ressorts

des valves de détente ou les positions des tiroirs de valves.

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L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale partielle et schématique d'une électrovalve comportant le bouchon d'ex-

trémité selon l'invention, un tel bouchon étant placé à cha-

cune des deux extrémités de cette valve;

la figure 2 est une élévation du bouchon selon l'in-

vention; 10. la figure 3 est une coupe longitudinale du bouchon suivant la ligne 3-3 de la figure 4; la figure 4 est une vue en bout de l'extrémité de gauche du bouchon, suivant la ligne 4-4 de la figure 2; la figure 5 est une coupe longitudinale partielle d'une variante du bouchon selon l'invention; la figure 6 est une courbe indiquant le couple demandé en fonction de la déformation du bouchon; et la figure 7 est une courbe indiquant le couple demandé en fonction de la déformation du bouchon après que

ce dernier a été vissé dans les limites de sa plage de défor-

mation plastique, puis démonté et ensuite réinstallé.

La figure 1 représente une électrovalve à quatre voies

et trois positions, indiquée globalement par la référence numé-

rique 10. Cette valve 10 comporte un tiroir 12 retenu à chaque extrémité par des bouchons 40 d'extrémité. Le tiroir 12 est déplacé vers la gauche par une bobine 13 et vers la droite par une bobine 14. La pression d'une pompe 16 est appliquée à la valve 10 par l'intermédiaire d'un canal 17. La valve 10 de commande comporte un corps 18 traversé par un alésage 20. Des canaux 22 et 24 de commande, coupant l'alésage 20 de part et

d'autre du canal 17 de pompage, alimentent un dispositif assu-

mant une fonction de commande et non représenté sur les figu-

res. Deux canaux 26 et 28 de sortie ou de drainage, coupant

l'alésage 20, sont reliés par un canal 30 de forme en U. Lors-

qu'aucune des bobines n'est excitée, le tiroir 12 est rappelé vers sa position centrale par la force de ressorts 32 et 33 de centrage. Le tiroir 12 peut coulisser dans l'alésage 20 et il

comporte des pistons 34, 35, 36 et 37.

Deux bouchons identiques 40 d'extrémité selon l'inven-

tion limitent la course maximale du tiroir 12. Un bouchon 40, représenté en détail sur les figures 2, 3 et 4, comporte, à une première extrémité, des filets 41 destinés au montage et au positionnement axial du bouchon dans le corps 18. Une gorge 42 de bague d'étanchéité, située aux extrémités intérieures des filets 41, assure l'étanchéité du bouchon 40 dans le corps

18. Le bouchon est traversé par un alésage 43 destiné à rece-

voir les extrémités du tiroir 12. Un rebord intérieur 44, situé à l'extrémité extérieure de l'alésage 43, limite la course du tiroir 12, conjointement avec lesnoyaux 49 ou 50 des bobines. Chacun des noyaux 49 et 50 des bobines présente une surface extrême conique correspondante, entourée d'un rebord 51 qui fait saillie vers l'extérieur et qui s'enclenche avec le rebord 44 du bouchon, comme montré sur la figure 1. Les noyaux 49 et 50 sont maintenus en position fixe par un écrou (non représenté) monté sur 1 'extrémité extérieure de-chacun de ces noyaux et tirant leur rebord 51 contre la bobine 13 afin que le bouchon 40 soit maintenu entre eux. Ce bouchon 40 présente

une surface hexagonale 45 de prise, avec laquelle peut s'en-

clencher tout type de clé convenable. L'extrémité de la sur-

face hexagonale 45 proche des filets présente une zone entail-

lée circulaire 47 qui délimite six pointes 46 de contact,-

montrées notamment sur les figures 2 et 4. En raison de l'an-

gle de l'entaille 47, les pointes 46 de contact s'élargissent

d'une zone relativement petite et plate, située à leur extré-

mité, jusqu'à une section droite plus grande à leur jonction avec la partie centrale du bouchon 40. Lorsque ce dernier est tiré contre une surface 48 de la valve, les extrémités des pointes 46 de contact subissent une déformation plastique, la surface de contact augmentant avec la déformation. L'amplitude du couple nécessaire pour déformer les pointes 46 augmente également avec la surface de contact. La courbe indiquant le couple en fonction de la déformation, sur la figure 6, montre

que la section droite particulière des pointes 46 représentées-

permet des déformations plastiques sur une grande plage C, d'un point A à un point B, pour permettre les réglages de tolérance nécessaires dans les valves sans dépasser le point

- de rupture des pointes.

La figure 5 montre une variante de l'invention dans laquelle le bouchon 60 est utilisé pour le réglage d'un res- sort 64 de valve de détente plutôt que pour limiter la course du tiroir, comme c'est le cas dans la forme de réalisation montrée sur la figure 1. Le bouchon 60 est analogue au bouchon

de la figure 3, sauf qu'il présente une cavité 66 à extré-

mité fermée, exerçant une précharge sur un ressort 64 de dé-

tente en le faisant porter contre un obturateur 65, afin de

régler la pression de détente ou de décharge. Le bouchon 60..

comporte six pointes 62 de contact qui se déforment contre la surface plus dure 63 du corps 18 de la valve, la déformation des pointes se produisant jusqu'à l'obtention du réglage approprié de la valve de détente ou de décharge. Le bouchon , après avoir été réglé, peut être démonté et remis en place sous un faible couple, recommandé par le fabricant

(plage d'élasticité), et le bouchon est ramené dans sa posi-

tion de réglage initial sous une très faible tolérance, car la plage d'élasticité est très petite, par exemple de 0,05 mm pour une plage globale de réglage de tolérance du bouchon de'

1,15 mm.

Lors du montage initial des valves 10, les bouchons 40 sont vissés sous un couple déterminé, compris dans la plage d'élasticité. Lors du réglage de la valve 10, il est nécessaire que

l'ouverture comprise entre l'arête droite du piston 35 du ti--

roir et l'orifice 22 de commande soit suffisamment grande pour permettre le passage d'un certain débit d'écoulement demandé par la fonction de commande. La valve 10 étant montée sur un banc d'essai en usine, la bobine ou l'électro-aimant 13 est excitée. Le noyau 50 tire immédiatement le tiroir 12 vers la gauche de manière que les surfaces extrêmes coniques de ce tiroir et du noyau entrent en contact, comme c'est le cas de la position montrée sur la figure 1. Dans cette position, l'écoulement provenant de la pompe 16 passe par le canal 17

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et sur le piston 35 afin de pénétrer dans l'orifice 22 de commande à un débit réglé. Si le débit dépasse la valeur souhaitée, l'opérateur du banc d'essai augmente le couple de serrage du bouchon 40 de manière à le visser davantage vers l'intérieur du corps 18 de la valve en déformant les pointes 46 de contact. Pour tout couple inférieur au point A de la courbe de la figure 6, les pointes 46 de contact restent dans la plage de déformation élastique. Une fois que le point A de la courbe est dépassé, les pointes 46 de contact arrivent dans la plage de déformation plastique. Lorsqu'un couple plus élevé

est appliqué, le bouchon 40 se visse vers l'intérieur en défor-

mant les pointes 46 de contact jusqu'à ce que le débit d'écou-

lement approprié soit obtenu sur le piston 35 du tiroir, ce débit d'écoulement pouvant être obtenu, par exemple, au point B de la courbe de la figure 6. Le bouchon 40 de droite est

ensuite réglé de la même manière après l'excitation de la bo-

bine 14.

Sur les lieux d'utilisation, des bouchons 40 et les bobines qui leur sont associées peuvent être démontés, puis

remis en place convenablement sans étalonnage du débit d'écou-

lement. A cet effet, on remet les bouchons en place sous un couple recommandé par le fabricant (compris dans la plage d'élasticité), ce couple étant très proche du réglage initial effectué en usine. Par exemple, le couple de montage peut être de 133,5 Nn, comme indiqué par le point D de la figure 6,

cette valeur étant comprise dans la plage de déformation plas-

tique des pointes 46 de contact. Lorsque le bouchon 40 est remis en place sur les lieux d'utilisation, il est positionné sous un couple de 53,5 Nn, comme indiqué par le point E de la courbe de la figure 7. Comme montré sur cette courbe, le point de déformation E présente une abscisse sensiblement égale à celle du point D, ce dernier correspondant au point D de la

courbe de la figure 6.

Dans la forme de réalisation de la figure 5, la valeur de décharge de pression de la valve est réglée en usine par

vissage du bouchon 60 sur une distance suffisante vers l'inté-

rieur pour donner au ressort 64 la compression nécessaire au

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réglage de la valve de décharge. Les pointes déformables 62

se déforment également dans leur plage de déformation plasti-

que pour ce réglage particulier. Sur les lieux d'utilisation, le bouchon 60 peut être démonté, puis remis en place sous un couple inférieur, recommandé par le fabricant, comme indiqué par le point E de la figure 7, ce qui permet d'obtenir une pression de décharge sensiblement égale à celle du réglage initial. Les bouchons 40 et 60 sont réalisés en une matière telle qu'un alliage d'aluminium dont la résistance élastique est inférieure à celle de la matière constituant le corps de la valve, afin que les déformations ne se produisent que sur

le bouchon, sans détérioration du corps. La déformation perma-

nente du bouchon permet le remontage d'une valve sur les lieux

d'utilisation et l'applicationd'un couple recommandé parle fabri-

cant, ce qui évite d'avoir à étalonner de nouveau la valve sur

un banc d'essai.

Les pointes de contact peuvent également être rempla-

cées par une arête annulaire de contact à une seule crête. -

Bien que l'élément 65 représenté sur la figure 5 soit indiqué comme étant une valve de décharge, cet élément peut également faire partie d'une structure d'encliquetage d'un tiroir de valve. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la valve décrite et représentée sans sortir

du cadre de l'invention.

R E V E ND I C A T I O N S

1. Valve de commande comprenant un élément (12) d'ob-

turation logé dans un alésage (20) ménagé dans le corps (18) de cette:valve, caractérisée en ce qu'elle comporte un bouchon déformable (40) vissé dans le corps et pouvant se déplacer axialement par rapport à l'alésage, un organe (44) d'arrêt

porté par le bouchon et limitant le mouvement axial de l'élé-

ment d'obturation dans l'alésage, et une surface déformable (46) de contact présentée par le bouchon etentrant en contact

avec le corps de la valve lorsque le bouchon est déplacé axia-

lement dans l'alésage, cette surface se déformant dans sa plage

de déformation plastique tout en permettant un mouvement suffi-

sant pour régler l'élément d'obturation.

2. Valve de commande selon la revendication 1, carac-

térisée en ce que la surface déformable de contact comprend plusieurs pointes (46) de contact espacées-concentriquement sur la périphérie du bouchon, la surface déformable de contact pouvant notamment comprendre au moins six pointes de contact

espacées sur la surface périphérique extérieure du bouchon.

3. Valve de commande selon la revendication 1, carac-

térisée en ce que le bouchon présente une surface périphérique hexagonale (45) de prise, la surface déformable de contact

comprenant six pointes (46) de contact situées chacune à proxi-

mité d'un angle de la surface hexagonale.

4. Valve de commande selon la revendication 1, carac-

térisée en ce que le bouchon présente une ouverture axiale

(43) dans laquelle peut passer l'élément d'obturation, l'or-

gane d'arrêt comprenant un-rebord intérieur (44) situé dans

cette ouverture axiale.

5. Valve de commande selon la revendication 1, carac-

térisée en ce que le bouchon présente une surface périphéri-

que hexagonale de prise, la surface déformable de contact com-

prenant six pointes (46) de contact situées chacune à proxi-

mité d'un angle de la surface hexagonale, le bouchon présen-

tant une ouverture axiale (43) permettant le passage de l'élé-

ment (12) d'obturation.

6. Valve de commande selon la revendication 1, carac-

térisée en ce que le bouchon présente une surface périphérique hexagonale (45) de prise, la surface déformable de contact comprenant six pointes (46) de contact situées chacune à proximité d'un angle de la surface hexagonale et formées chacune par une entaille (47) réalisée dans une extrémité de ladite surface hexagonale.

7. Valve de commande selon la revendication 1, carac-

térisée en ce que le bouchon présente une surface périphérique

hexagonale de prise et en ce que la surface déformable de con-

tact comprend six pointes (46) de contact situées chacune à proxi-

mité d'un angle de la surface hexagonale et ayant chacune une

aire en section droite qui augmente à partir du plan de la-

dite surface de contact.

8. Valve de commande selon la revendication 1, carac-

térisée en ce que le bouchon présente une surface périphérique hexagonale (45) de prise, la surface déformable de contact comprenant six pointes (46) de contact situées chacune à proximité

d'un angle de la surface hexagonale et s'élargissant vers l'ex-

térieur à partir de ladite surface de contact.

9. Valve de commande selon la revendication 1, carac-

térisée en ce que le bouchon est réalisé dans une matière ayant une limite d'élasticité inférieure à celle de la matière

du corps de la valve.

10. Valve de commande selon la revendication 1, carac-

térisée en ce que le bouchon présente une surface périphérique

(45) de prise.