FR2608718A1 - Servo-valve - Google Patents

Abstract

L'INVENTION EST RELATIVE A UNE SERVO-VALVE 1 COMPRENANT AU MOINS UN TIROIR 200, 300 DE DISTRIBUTION DE FLUIDE, MOBILE DANS UNE CHEMISE 201, 301 DE SON CORPS 1, DES MOYENS D'ENTRAINEMENT 240 DE CE TIROIR. ELLE EST CARACTERISEE EN CE QUE LE TIROIR ET LA CHEMISE SONT AGENCES POUR QUE SOIT REALISE ENTRE CES DEUX ELEMENTS UN SEUL ETRANGLEMENT 2, 3, 4, 5 VARIABLE DE REGULATION DU DEBIT QUI PERMETTE LE PASSAGE DU FLUIDE SOUS UN REGIME LAMINAIRE.

Description

SERVO-VALVE
L'invention est relative à une servo-valve, c'est-àtire un dispositif destiné à être placé par exemple dans le circuit de commande d'au moins un organe hydraulique de puissance, tel qu'un moteur ou un vérin, afin de le mettre en mouvement.

Un circuit de commande comporte généralement une boucle d'asservissement en vitesse et/ou en position de l'organe hydraulique, et une servo-valve reçoit un signal électrique ou mécanique de consigne qui est transformé en déplacement de l'organe.

Une servo-valve comprend un tiroir qui distribue du liquide sous pression.à au moins un organe hydraulique. Le tiroir se déplace dans une chemise du corps de la servo-valve et de sa position dépend la pression de liquide reçue par l'organe hydraulique, donc sa vitesse.

Pour cela, le corps de la servo-valve est pourvu de canaux ou de tubulures qui débouchent dans la chemise sur le tiroir et dont certains sont mis en communication avec d'autres par l'intermédiaire d'évidements ou de chambres ménagés à la périphérie du tiroir. Lorsqu'un évidement est en regard de deux canalisations, le fluide peut passer de l'une à l'autre. Lorsqu'une des deux canalisations n'est plus en regard d'un évidement, et qu'une autre partie du tiroir l'obstrue, le fluide ne peut plus passer. Le déplacement du tiroir est assuré soit par un moteur électrique, soit par un organe mécanique tel qu'un levier ou une tige de commande.

Les types connus de servo-valves présentent des inconvénients.

En effet, le passage du fluide de la canalisation d'arrivée vers l'évidement ou la chambre annulaire s'accompagne d'une détente de fluide à vitesse élevée et parfois de bruits vibratoires dépendant de la position du tiroir dans la chemise du corps de la servo-valve. En effet, pour réguler le débit, la sortie de la canalisation d'arrivée de fluide dans la chemise est plus ou moins obturée par une partie du tiroir, ce qui détermine un étranglement au niveau de cette sortie, et entraîne des turbulences plus ou moins importantes lors du passage du fluide.

Ain de remédier à cet inconvénient, on a réalisé des servovalves à détente fractionnée, c'est-à-dire des servo-valves possédant plusieurs étages de détente associés à un même tiroir et à une même chemise. Pour celà, on multiplie le nombre d'évidements sur un même tiroir et on réalise des canalisations d'intercommunication dans le corps de la servo-valve entre plusieurs évidements. Cette structure permet de réduire les dépressions internes, donc les vitesses de passage dans les étranglements et les émissions vibratoires dues aux turbulences.

Ce mode de réalisation, bien qu'il améliore notablement la réduction des bruits, reste coûteux et est peu aisé à réaliser. En effet, il implique un nombre élevé d'usinages sur le tiroir et de canalisations dans le corps de la servo-valve, qui doivent être réalisés avec des tolérances extrêmement étroites, en des endroits précis, pour que le fonctionnement soit correct.

L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et porte sur une servo-valve dont les émissions vibratoires sont réduites et dont l'usinage des différents éléments est plus facile à effectuer que pour une servo-valve à détente fractionnée.

Selon l'invention, une servo-valve comprenant au moins un tiroir de distribution de fluide mobile dans une chemise du corps de la servo-valve, des moyens d'entraînement de ce tiroir, est caractérisée en ce que le tiroir et la chemise sont agencés pour que soit réalisé entre ces deux éléments un seul étranglement variable de régulation du débit qui permette le passage du fluide sous un régime laminaire
Ainsi, un seul usinage particulier du tiroir et de la chemise suffit entre une canalisation d'entrée du fluide et la canalisation de sortie associée pour permettre un passage laminaire du fluide. Enconséquence, la réalisation est simplifiée puisqu'il n'est plus nécessaire de réaliser des intercommunications compliquées pour obtenir une détente sous un régime laminaire.La réduction des bruits dûs au passage du fluide entre une canalisation d'entrée et la canalisation de sortie associée est obtenue au travers d'un seul étranglement.

Selon une autre caractéristique, la servo-valve comporte, pour l'alimentation d'un organe hydraulique au moins un circuit d'arrivée du fluide et au moins un circuit de retour à la bâche, et dans chacun de ces circuits, un tiroir et une chemise agencés pour réaliser des étranglements permettant le passage du fluide sous un régime laminaire.

Dans un mode de réalisation, la servovalve permet deux utilisations, par exemple l'alimentation d'un vérin à double effet.

Dans ce cas, elle comporte quatre chemises, associées chacune à une canalisation d'entrée, une canalisation de sortie, et enfermant chacune un tiroir pour réguler le débit entre l'entrée et la sortie.

Un premier ensemble tiroir-chemise permet de conduire le fluide à la première utilisation, un second permet de conduire le fluide à la seconde utilisation, et les deux autres permettent les retours à la bâche du fluide circulant dans les circuits de première et de seconde utilisation. La commande des tiroirs est telle que les quatre peuvent être simultanément mis en position pour empêcher toute circulation de fluide dans les circuits, ou que du fluide soit injecté pour la première utilisation, le circuit de seconde utilisation étant dérivé vers la bâche, et vice-versa.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparat- tront avec la description de quelques modes de mise en oeuvre faite en regard des figures annexées sur lesquelles:
- la figure 1 est un schéma de principe d'un mode de réalisation de la servo-valve et les différentes interconnexions entre ses éléments;
- la figure 2 est une vue détaillée d'une partie de la servovalve de la figure 1 ;
- les figures 3, 4, 5 montrent des variantes d'entraînement des tiroirs.

Sur la figure 1, on a représenté le schéma de principe d'un système utilisant une servo-valve conforme à l'invention.

Le corps 1 de la servo-valve enferme quatre étranglements variables 2, 3, 4, 5, dont les entrées de deux d'entre eux 2, 5 sont respectivement reliées entre elles à l'intérieur du corps I de la servo-valve, par l'intermédiaire de deux canalisations 6, 7. La jonction A entre ces deux canalisations communique avec une autre canalisation 8 destinée à être reliée à l'orifice de refoulement d'une pompe 9 alimentant le système en fluide hydraulique 10.

Le fluide hydraulique 10 est pris dans un réservoir ou bâche 11 par l'intermédiaire d'une tubulure d'aspiration 12.

La sortie du premier étranglement 2 est reliée à l'entrée du troisième étranglement 3 par l'intermédiaire de deux portions 13, 14 de canalisations en série. La jonction B entre ces deux portions de canalisations communique avec un premier orifice de sortie S1 par une canalisation 15 du corps de la servo-valve. L'orifice de sortie S1, encore appelé orifice de première utilisation sert à alimenter, dans l'exemple, une première chambre 16a d'un vérin 17 à double effet.

La sortie du second étranglement 5 est reliée à l'entrée du quatrième 4 par deux portions 18, 19 de canalisations en série, et la jonction C entre ces deux canalisations communique avec un second orifice 52 de sortie par une canalisation 10 du corps 1 de la servovalve.

Dans le système représenté, la sortie S2, dite de seconde utilisation, est reliée à une seconde chambre 16b du vérin 17 à double effet.

Les sorties des troisième 3 et quatrième 4 étranglements sont reliées entre elles par deux portions 21, 22 de canalisations d'une part, et, d'autre part, une canalisation 23 du corps reliant la jonction
D entre ces deux dernières assure le retour du fluide à la bâche il.

Un organe de commande 24 agit sur les étranglements variables de sorte que soit les quatre soient simultanément fermés, ou que soit le premier 2 et le quatrième 4 soient simultanément ouverts à l'exclusion des deux autres, pour assurer le déplacement du vérin dans un premier sens indiqué par la flèche 25, ou bien que le second 5 et le troisième 3 soient simultanément ouverts à l'exclusion des deux autres, pour assurer le déplacement du vérin dans un second sens indiqué par la seconde flèche 26.

Les sens possibles de circulation du fluide dans les différentes canalisations et étranglements de la servo-valve sont indiqués par des flèches non référencées, en regard des canalisations.

Dans l'exemple illustré, L'organe alimenté par la servo-valve est un vérin à double effet. Cependant, il est clair que la servovalve peut servir à alimenter tout dispositif susceptible de recevoir un débit de fluide dans deux sens différents, tel qu'un moteur hydraulique ayant deux sens de rotation.

La figure 2 est une vue en détail de l'intérieur d'une partie de la servo-valve dans un mode de réalisation. Le corps 1 de la servovalve est par exemple de forme parallélépipédique et les quatre étranglements 2, 3, 4, 5 sont disposés deux à deux dans deux plans parallèles, de sorte que la projection de leurs axes sur un troisième plan perpendiculaire aux deux premiers détermine les quatre coins d'un carré ou d'un rectangle.

La figure 2 est par exemple une coupe passant par l'axe principal des éléments déterminant le premier 2 et le troisième 3 étranglement, le second 5 et le quatrième 4 se trouvant dans un plan décalé vers l'arrière, comme syrnbolisé par les flèches en trait interrompu en regard des références 4 et 5.

Chaque étranglement variable 2, 3, 4, 3 est réalisé à l'aide d'un tiroir 200, 300 coulissant dans une chemise 201, 301. Chaque chemise 201, 301 comporte une chambre d'entrée 202, 302 et une chambre de sortie 203, 303 du fluide, et l'étranglement variable situé entre ces deux chambres est obtenu par la translation du tiroir dans la chemise.

Afin d'obtenir un passage sous un régime laminaire du fluide dans les étranglements, la partie de la paroi extérieure de chaque tiroir 200, 300 située entre la chambre d'entrée 202, 302 et la chambre de sortie 203, 303 de la chemise 201, 301 dans laquelle il se trouve est tronconique, et la partie de la paroi interne de chaque chemise 201, 301, située entre lesdites chambres est également tronconique, de sorte qu'elle peut épouser parfaitement la forme extérieure tronconique du tiroir qu'elle enferme.

La petite section de chaque tronc de cône est à proximité de la chambre d'entrée, et la grande section est à proximité de la chambre de sortie. Le tiroir peut se déplacer parallèlement à l'axe du tronc de cône de sorte que lorsqu'il est au contact de la paroi tronconique de la chemise, le trajet du fluide est empêché et que, lorsqu'il est amené en direction de la chambre de sortie 203, 303, un espace se crée alors entre les parois tronconiques de la chemise et du tiroir, qui, pour une position donnée du tiroir, possède une épaisseur constante en tous points, égale à la distance entre le tiroir et la chemise.

La forme tronconique permet de faire varier ladite épaisseur, donc le débit de fluide d'une part; d'autre part, lorsque l'angle d'inclinaison de la paroi tronconique par rapport à l'axe n'est pas trop grand, c'est-à-dire de l'ordre d'une dizaine de degrés au maximum, le phénomène de détente du fluide dans. un étranglement d'épaisseur donnée entre la périphérie de la partie tronconique du tiroir et la paroi interne tronconique est équivalent à un phénomène de détente par laminage qui apparaîtrait dans un espace compris entre deux cylindres concentriques dont la différence de rayon serait ladite épaisseur donnée, dont le diamètre moyen serait le diamètre moyen du tronc de cône utile et dont la longueur serait la longueur utile du tronc de cône, c'est-à-dire la distance entre l'entrée et la sortie de l'étranglement projetée sur l'axe du tronc de cane.

Dans un mode de réalisation préféré, l'effet de détente par laminage est amélioré en usinant le tiroir de façon qu'à proximité de la chambre de sortie 203, 303, l'espace de détente du fluide ait une section qui augmente progressivement. Ainsi, en raison de cette augmentation de la section de passage du fluide, la vitesse et l'effet de jet diminuent progressivement et en conséquence les bruits sont encore plus réduits.

Dans un mode de réalisation, cette augmentation de section suivant la zone à épaisseur constante, pour une position donnée du tiroir, est obtenue en usinant l'extrémité 204, 304 du tiroir proche de la chambre de sortie 203, 303 de sorte que l'angle entre la périphérie de cette extrémité et l'axe du tiroir soit inférieur à l'angle d'inclinaison de la paroi tronconique de la chemise et du tiroir par rapport à Paxe.

Dans un mode de réalisation préféré, ledit angle d'extrémité est nul, de sorte que ladite extrémité 204, 304 est annulaire.

Dans un mode de réalisation, la longueur utile du cône est de 25 mm, le diamètre moyen de 25 mm également, et la pente de la paroi du tronc de cône par rapport à l'axe est de 10 %, ce qui équivaut à une inclinaison de 5,7".

Une telle réalisation permet d'obtenir des détentes encore laminaires pour une différence de pression de 100 bar entre l'entrée et la sortie, et pour des déplacements du tiroir de l'ordre de 2 mm, autorisant un débit d'une vingtaine de litres à la minute, ou bien encore pour des déplacements du tiroir de l'ordre d'une dizaine de millimètres donnant un débit nominal d'environ trente litres par minute avec une perte de charge minimale de 3,5 bar dans un étranglement.

Sur cette figure, on a également schématisé les canalisations qui relient les chambres entre elles et celles qui débouchent à l'extérieur conformément au schéma de la figure 1.

En traits pleins, on a représenté les canalisations qui sont en communication avec l'une ou l'autre 201, 301 des chemises visibles sur la figure, et en traits interrompus, on a représenté les ébauches de certaines de canalisations qui relient les étranglements 4, 5 non représentés sur la figure, ou de façon plus générale de certaines des canalisations qui sont en retrait du plan de la figure.

Ainsi, on a représenté en traits pleins la canalisation 6 qui est reliée d'une part à la chambre d'entrée 202 de la chemise 201, et d'autre part à la canalisation 8 d'alimentation de la servo-valve.

L'autre canalisation 7 reliée à ladite canalisation 8 d'alimentation et à la chambre d'entrée de la chemise associée à l'étranglement 5 est ébauchée en traits interrompus.

En traits pleins, sont également représentées les canalisations 13 et 14 qui font jonction en B et relient respectivement la chambre de sortie 203 de la chemise 201, et la chambre d'entrée 302 de la chemise 301 avec la canalisation 15, cette dernière étant en traits interrompus, aboutissant à l'orifice S1 de sortie de première utilisation.

La canalisation 21, en traits pleins relie la sortie de la chemise 301 avec la canalisation 23 de retour à la bâche, et la canalisation 22 ébauchée en traits interrompus, faisant jonction en D avec les canalisations 21 et 23, relie la sortie de la chemise associée à l'étranglement 4 avec la canalisation 23 de retour à la bâche.

La canalisation 20 reliant la jonction C avec l'orifice S2 de seconde utilisation est également représentée en traits interrompus, mais ni la canalisation 18 reliant la sortie de la chemise associée à l'étranglement 5 avec cette jonction C, ni la canalisation 19 reliant cette jonction C avec entrée de la chemise associée à l'étranglement 4 nlont été représentés pour ne pas surcharger la figure.

Sur cette figure apparaissent aussi les moyens 24 d'entraînement des tiroirs de la servo-valve. Ces moyens 24 sont agencés, on le rappelle, pour que soit les quatre tiroirs se trouvent simultanément dans une position de blocage du passage du fluide, ou que deux étranglements 2, 4 ou 3, 5 se trouvent dans une position de passage du fluide, les deux autres étant bloqués, et vice-versa.

Ainsi, dans le mode de réalisation représenté, les moyens 24 d'entraînement des tiroirs sont tels qu'ils ouvrent simultanément l'étranglement 2 à gauche sur la figure et l'étranglement 4 se trouvant dans un plan décalé, en déplaçant les tiroirs associés, les étranglements 3 et 5 à droite de la figure restant fermés, ou viceversa. De plus, ces moyens sont tels que les quatre étranglements peuvent démeurer simultanément fermés.

Dans le mode de réalisation représenté, les moyens d'entrat- nement 24 sont constitués par deux balanciers identiques dont un seul 240 est visible sur la figure. Ces deux balanciers sont l'un dans le plan des étranglements 2, 3 en avant de la figure, L'autre dans le plan des étranglements 4, 5 non visibles. Ils sont couplés de façon fixe par un arbre 241 dont l'axe de rotation passe par le plan de symétrie perpendiculaire au plan de la figure.

De part et d'autre de l'axe de rotation de l'arbre, sensiblement dans le prolongement de l'axe des tiroirs 200, 300 dans le plan desquels il se trouve, chaque balancier 240 comporte une butée mécanique 242, 243 pour entraîner le tiroir associé, selon la position angulaire du balancier par rapport à l'axe de l'arbre.

Pour cela, chaque butée 242, 243 entraîne le tiroir associé en exerçant une poussée sur celui par l'intermédiaire d'une tige 205, 30S qui prolonge axialement la partie tronconique du côté de petit diamètre du tronc de cône de chaque trou. Chaque tige 205, 305 traverse la chambre d'entrée 202, 302 de la chemise associée, et l'extrémité de chaque tige opposée à la partie tronconique est au contact de la butée 242, 243 associée lorsque simultanément le passage du fluide est empêché dans tous les étranglements, c'est-àdire lorsque simultanément les parois tronconiques des tiroirs sont au contact des parois internes tronconiques des chemises dans lesquelles ils se trouvent respectivement.

Afin de permettre que l'extrémité de tige 205, 305 vienne au contact de la butée 242, 243 associée, l'extrémité correspondante de la chemise ne possède pas de paroi. C'est pourquoi au moins un joint 206, 306 est engagé dans une gorge annulaire 207, 307 ménagée autour de l'extrémité de la tige, pour assurer l'étanchéité entre la chambre d'entrée 205, 305 de la chemise et l'extérieur.

Côté chambre de sortie 203, 303 de chaque chemise, une autre tige 208, 308 prolonge axialement le côté de grand diamètre de la partie tronconique en traversant la chambre de sortie 203, 303, et son extrémité opposée à la partie tronconique est en appui contre un ressort 209, 309, prenant lui-même appui contre la paroi 210, 310 d'extrémité correspondante de la chemise.

Le rôle du ressort associé au tiroir est de créer une force de renvoi pour le ramener en position de fermeture de l'étranglement lorsque le balancier n'exerce plus de poussée.

Dans le mode de réalisation préféré, représenté sur cette figure, les butées 242, 243 associées aux balanciers sont des galets cylindriques afin que n'apparaissent pas de points de frottements entre les tiroirs et les balanciers, pour éviter une usure prématurée de la servo-valve.

Dans un mode de réalisation, correspondant à la figure, les ressorts 209, 309 sont placés dans un évidement cylindrique 211, 311 ménagé à l'extrémité des tiges 208, 308. La présence de cet évidement évite -que les ressorts frottent contre l'extrémité correspondante de la paroi cylindrique de la chemise associée, et évite en conséquence l'usure de cette paroi et/ou des ressorts.

Sur cette figure, on a représenté uniquement un débouché possible des canalisations 15 et 20 de première et de seconde utilisation à l'extérieur de la servo-valve, sur une paroi latérale du corps. Ni le débouché de la canalisation d'arrivée 8, ni celui de la canalisation de retour à la bâche 23 n'ont été représentées.

Dans un mode de réalisation préféré, non représenté, ces diverses canalisations 8, 15, 20, 23 sont telles qu'elles communiquent avec l'extérieur par l'intermédiaire d'une plaque de base qui, sur la figure, serait située sous le balancier, et la fixation du corps de la servo-valve à cette plaque de base est réalisée par des vis ou tout autre moyen. L'avantage des vis réside dans la possibilité de démonter l'ensemble pour la maintenance.

Cette figure 2, en plus des éléments constitutifs, représente la servo-valve en une position dans laquelle les tiroirs à gauche de la figure sont poussés par les balanciers, de sorte que le flux de fluide s'établit par ces tiroirs dans les étranglements 2 et 4 correspondants de façon à alimenter l'orifice S1 de première utilisation et à mettre l'orifice S2 en communication avec le retour à la bâche. Les tiroirs à droite de la figure sont en position de blocage du passage du fluide, plaqués contre leur siège par les ressorts 309 associés, de sorte que les étranglements 3 et 3 sont fermés.

On constate aussi sur cette figure que le balancier 240 est au contact des tiroirs de gauche par l'intermédiaire des galets 242 correspondants, alors que les galets de droite sont écartés des tiroirs.

Sur cette figure, on a représenté en traits interrompus 244 la position qu'occupent les balanciers 240 lorsque tous les étranglements sont fermés. Dans ce cas, les balanciers sont dans une position telle que les galets 242, 243 n'exercent aucune poussée contre leur tiroir respectif.

Sur la figure 3, on a visualisé la position relative qu'occupent les différentes chemises 200, 300, 400, 500 dans lesquelles se forment les étranglements 2, 3, 4, 5 par déplacement des tiroirs associés, par rapport aux moyens de commande 24 à balanciers 240, 244.

Deux balanciers identiques 240, 245 sont parallèles entre eux et reliés par un arbre 241, perpendiculaire aux deux, qui passe par le plan de symétrie perpendiculaire à chacun.

Les dimensions de l'arbre 241 et des balanciers sont telles que les butées ou galets 242, 243, 246, 247 se trouvent chacun sensiblement dans l'axe des chemises 200, 300, 400, 500 et donc dans l'axe des tiroirs associés, lorsque ces derniers sont dans une position de fermeture des étranglements.

Dans le mode de réalisation représenté sur cette figure, le mouvement des balanciers est assuré à l'aide d'un moteur électrique 600, qui reçoit un signal électrique de consigne fonction du débit à délivrer et du sens de passage du fluide, de la part d'un bloc électrique de commande non représenté. Le moteur est couplé aux balanciers de façon à les entraîner en rotation autour de l'axe de l'arbre 241.

Dans un mode de réalisation, l'axe de l'arbre 601 du moteur et directement dans l'axe de l'arbre 241, et le couplage est donc direct.

Dans une variante, L'arbre 601 moteur est couplé aux balanciers par un dispositif soit réducteur, soit démultiplicateur.

De la position angulaire des balanciers par rapport à la position de blocage de tout passage du fluide dépend la largeur de l'étranglement, donc le débit du fluide.

La figure 4 est une variante dans laquelle les balanciers 240, 245 sont entrainés par une servo-valve pilote 700 dont le tiroir 701 est couplé à l'un des balanciers 241 par des moyens de couplage 702 tels que par exemple une patte ou une broche faisant saillie hors de la chemise 703 de ladite servo-valve. Le déplacement du tiroir 701 est assuré à l'aide d'une pompe 704 hydraulique à double sens de flux, de sorte que le tiroir peut se déplacer à droite ou à gauche sur la figure. Les moyens de couplage 702 sont liés au balancier 240 hors de l'axe de l'arbre 241, de sorte que tout mouvement de translation du tiroir se traduit par un mouvement de rotation des balanciers.

La figure 5 est une variante dans laquelle la disposition des étranglements et la structure des moyens d'entraînement des tiroirs sont différentes.

Les axes des étranglements 2, 3, 4, 5 sont parallèles et portés par un même plan de sorte que les chemises et tiroirs correspondants soient alignés dans e corps de la servo-valve comme le montre la figure.

La structure des chemises et tiroirs est identique à celle décrite en regard de la figure 2, à savoir que chaque tiroir possède une partie tronconique, prolongée de part et d'autre par deux tiges, une en appui sur un ressort, l'autre en appui sur les moyens d'entraînement, l'extrémité correspondante de la chemise étant ouverte. L'étanchéIté est assurée par un joint autour de la tige sur laquelle s'exerce la poussée des moyens d'entraînement.

L'entraînement des tiroirs est assuré par quatre cames 250, 251, 252, 253 entraînées en rotation par un arbre commun, couplé à un moteur électrique 800 ou à un autre dispositif permettant la mise en rotation des cames.

Chaque came possède une partie en saillie qui, selon sa position, exerce ou non une poussée contre le tiroir associe.

Les cames sont réalisées et placées sur l'arbre de sorte que simultanément aucune partie en saillie n'exerce une poussée contre les tiroirs, ou bien que deux d'entre elles à la fois exercent une poussée chacune contre un tiroir, les deux autres n'exerçant aucune poussée.

Dans ce but, lorsque le dispositif est au repos, la partie en saillie des deux cames associées 250, 251 aux étranglements 2 et 4 se trouve d'un côté du plan passant par l'axe des quatre étranglements, et la partie en saillie des deux autres cames 252, 233 associées aux deux autres étranglements 3, 5 est placée symétriquement de l'autre côté du même plan, comme le montre la figure.

Ainsi, selon le sens dans lequel part le moteur par rapport à la position de repos, ce sont deux tiroirs qui sont poussés de façon à ce que deux étranglements 2, 4 ou 3, 5 se forment simultanément.

De préférence, comme le symbolise la figure 5, la partie en saillie des cames n'exerce pas une poussée directe contre le tiroir correspondant, et un galet mobile 254, ?55, 256, 257 est prévu, solidaire de chaque tige qui empêche les frottements entre le tiroir et la partie en saillie. Ce galet favorise le décollage des tiroirs et limite l'usure prématurée.

Il est bien entendu que, bien qu'elles n'aient pas été représentées sur cette figure, les canalisations internes entre les chambres et vers l'extérieur, sont réalisées conformément au schéma de la figure 1.

On n'a pas représenté sur ces figures les circuits de commande des moteurs électriques ou de la servo-valve pilote car ils ne font pas l'objet de la présente invention. En effet, la commande peut s'effectuer en asservissement de vitesse et/ou de position de l'organe hydraulique relié à la servo-valve. Des circuits comportant une telle boucle d'asservissement sont connus et réalisables facilement à partir des connaissances de l'homme du métier.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Servo-valve comprenant au moins un tiroir (200, 300) de distribution de fluide, mobile dans une chemise (201, 301) du corps (1) de la servo-valve, des moyens d'entraînement (24, 240, 250, 251, 252, 253) de ce tiroir, caractérisée en ce que le tiroir la chemise sont agencés pour que soit réalisé entre ces deux éléments un seul étranglement (2, 3, 4, 5) variable de régulation du débit qui permette le passage du fluide (10) sous un régime laminaire.

2. Servo-valve selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte, pour l'alimentation d'un organe hydraulique (17), au moins un circuit d'arrivée du fluide (10) et au moins un circuit de retour à la bâche (Il), et en ce qu'elle comporte, dans chacun de ces circuits, un tiroir (200, 300) et une chemise (201, 301) agencés pour réaliser des étranglements (2, 4 ou 3, 5) permettant le passage du fluide sous un régime laminaire.

3. Servo-valve selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte quatre tiroirs (200, 300) mobiles dans quatre chemises (201, 301) et agencés pour déterminer quatre étranglements (2, 3, 4, 5) permettant le passage de fluide (10) sous un régime laminaire, et en ce quelle comporte des canalisations internes telles qu'elle permet deux utilisations distinctes, et des moyens de commande (24) des tiroirs agencés de façon telle que soit ils puissent être mis simultanément dans une position dans laquelle toute circulation de fluide est interdite, soit deux des tiroirs puissent être déplacés simultanément, pour déterminer deux étranglements variables, l'un alimentant Une utilisation, le second mettant le circuit de l'autre utilisation en communication avec la bâche (11), pendant que les deux autres restent en position de blocage du passage du fluide.

4. Servo-valve selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque chemise (201, 301) comporte d'une part une chambre d'entrée (202, 302) associée à une canalisation (6, 7, 14, 19) d'amenée du fluide à cette chambre, d'autre part une chambre de sortie (203, 303) associée à une canalisation (13, 18, 21, 22) de sortie du fluide de cette chambre, et en ce qu'une partie, située entre les deux chambres, de la paroi intérieure de chaque chemise est tronconique, de même que la partie correspondante de la paroi extérieure du tiroir, de sorte que lorsque la partie tronconique du tiroir est au contact de celle de la chemise, le passage du fluide est empêché, et que, lorsque lesdites parties ne sont plus au contact, un étranglement de passage apparaît pour le passage du fluide.

5. Servo-valve selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'axe du tronc de cône d'une chemise est confondu avec celui de la partie tronconique du tiroir correspondant, et en ce que des moyens (305, 308, 309) sont prévus pour que le tiroir se déplace le long de cet axe, afin que l'épaisseur de l'étranglement soit constante en tous points de la zone tronconique, pour une position donnée du tiroir par rapport à la chemise.

6. Servo-valve selon la revendication 5, caractérisée en ce que la pente d'une paroi tronconique par rapport à l'axe est faible, de sorte que la détente du fluide est assimilable à une détente par laminage apparaissant dans un espace compris entre deux cylindres concentriques dont le diamètre moyen serait le diamètre moyen du tronc de cône utile; dont la différence de rayon correspondrait à ladite épaisseur, et dont la longueur correspondrait à la longueur du cône utile.

7. Servo-valve selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'angle entre l'axe des troncs de cône et les parois est de l'ordre de dix degrés.

8. Servovalve selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que la petite section des troncs de cône est située côté chambre d'entrée (202, 302) des chemises, la grande section est située côté chambre de sortie (203, 303), et en ce que deux tiges de guidage (205, 305 ; 208, 308) prolongent la partie tronconique de chaque tiroir en traversant respectivement la chambre d'entrée et la chambre de sortie de la chemise associée, et en ce que l'extrémité libre de la tige (208, 308) située côté chambre de sortie est au contact d'un ressort (209, 309) venant en butée contre le fond de ladite chemise, et en ce que l'extrémité libre de la tige (205, 30S) située côté chambre d'entrée est au contact des moyens d'entraînement (24, 240), par l'intermédialre d'une ouverture du fond correspondant de la chemise.

9. Servo-valve selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'un joint (206, 306) d'étanchéité entoure l'extrémité libre de la tige (205, 30S) située côté chambre d'entrée (202, 302), pour assurer l'étanchéité entre cette chambre et l'extérieur.

10. Servo-valve selon la revendication 8, caractérisée en ce que les tiroirs sont disposés deux à deux dans deux plans parallèles, et en ce que les moyens de commande (24) sont constitués par deux balanciers (240, 24S) parallèles et identiques, un dans le prolongement de chacun desdits plans, en ce que les deux balanciers sont couplés à un arbre (241) et comportent chacun deux butées (242, 243; 246, 247) placées symétriquement de part et d'autre de l'arbre, de sorte que chaque butée se trouve dans le prolongement d'une extrémité libre de tige (205, 30S) de tiroir située côté chambre d'entrée, et puisse venir au contact de ladite tige par l'ouverture du fond correspondant de la chemise.

11. Servo-valve selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'axe de rotation des balanciers est confondu avec celui de l'arbre, et en ce que l'ensemble constitué par les balanciers (240, 24S) et l'arbre (241) possède une position dans laquelle aucune des butées n'exerce une poussée contre la tige près de laquelle elle se trouve, et en ce que ledit ensemble est placé de façon que lorsq'un mouvement de rotation est exercé autour dudit axe pour modifier ladite position, une butée de chaque balancier vient exercer une poussée contre la tige à laquelle elle est associée, de sorte que le déplacement des deux tiroirs correspondants et par conséquent le débit de fluide est fonction de la rotation de l'axe par rapport à la position de blocage du passage du fluide, lorsqu'aucune poussée n'est exercée.

12. Servo-valve selon la revendication 11, caractérisée en ce que les butées (242, 243, 246, 247) sont des galets cylindriques, mobiles autour d2rn axe sur les balanciers, de façon à réduire les -frottements avec les extrémités des tiges (205, 305) correspondantes.

13. Servo-valve selon la revendication 8, caractérisée en ce que des moyens d'entraSnement (600, 700) sont couplés à l'arbre (241) et/ou au moins à l'un des balanciers (240, 245), pour modifier leur position en fonction d'un ordre de commande.

14. Servo-valve selon la revendication 13, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement sont un moteur électrique (600) rotatif dont le mouvement est transmis à une extrémité de l'arbre, sur l'axe de rotation de cet arbre.

15. Servo-valve selon la revendication 13, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement sont une servo-valve (700) pilote dont le tiroir (701) est couplé (702) à l'un des balanciers, de sorte que lorsque ledit tiroir se déplace, il provoque un mouvement de l'ensemble arbre (241)- balanciers (240, 245).

16. Servo-valve selon la revendication 8, caractérisée en ce que les chemises et tiroirs ont leurs axes parallèles et portés par un même plan, et en ce que quatre cames (2fui0, 25I, 252, 253) montées sur un arbre sont placées sous lesdites ouvertures du fond des chemises côté chambre d'entrée, en ce que chaque came possède une partie en saillie pouvant venir exercer une poussée contre la tige (205, 305) passant par la chambre d'entrée (202, 302) de la chemise en regad de laquelle elle se trouve, et en ce que les cames sont placées sur l'arbre de sorte que simultanément aucune partie en saillie n'exerce de poussée ou que simultanément seulement la partie en saillie de deux cames (250, 251) exerce une poussée contre le tiroir correspondant, la partie en saillie des deux autres cames (252, 2S3) n'exerçant aucune poussée contre les deux autres tiroirs et vice versa.

17. Servo-valve selon la revendication 16, caractérisée en ce qu'un moteur (800) électrique est couplé à l'arbre sur lequel sont montées les cames.

18. Servo-valve selon l'une des revendications 16 ou 17,

Caractérisée en ce qu'un galet (254, 255, 256, 257) mobile est

solidaire de chaque tige.

19. Servo-valve selon la revendication 16, caractérisée en ce

que, lorsqu'aucune came n'exerce une poussée, la partie en saillie de

deux (250, 251) d'entre elles est située d'un côté du plan passant par

l'axe des tiroirs et chemises, et en ce que la partie en saillie des

deux autres (252, 253) est de l'autre côté dudit plan.

20. Servo-valve selon l'une des revendications 8 à 19, caracté

risée en ce qu'elle comporte une canalisation d'amenée (8) du fluide,

une canalisation (23) de retour à la bâche (11), une canalisation (15)

de première utilisation et une canalisation (20) de seconde utili

sation, et quatre ensembles chemise-tiroir réalisant quatre étran

glements variables (2, 3, 4, 5), en ce que les entrées d'un premier (2)

et d'un second (5) étranglement sont reliées à la canalisation

d'entrée (8), en ce que la sortie du premier (2) est reliée à la canalisation (15) de première utilisation, et la sortie du second (5)

est reliée à la canalisation (20) de seconde utilisation, et en ce que

les sorties des deux autres étranglements (3, 4) sont reliées à la

canalisation (23) de retour à la bâche, l'entrée du troisième (3) est

reliée à la canalisation (15) de première utilisation, et l'entrée du

quatrième (4) est reliée à la canalisation (20) de seconde utilisation,

et en ce que les tiroirs des étranglements sont associés aux moyens

de commande (24) de façon que soit simultanément les quatre soient

dans une position de blocage du passage du fluide, et que soit les

tiroirs associées aux premier (2) et quatrième (4) étranglements

soient entraînés simultanément, les tiroirs associés aux second (5) et

troisième (3) restant en position de blocage, et vice-versa.