FR2657140A1

FR2657140A1 - FLUID FLOW LIMITER.

Info

Publication number: FR2657140A1
Application number: FR9001011A
Authority: FR
Inventors: Tardy Maurice
Original assignee: FABRICATION ETU COMPOSANTS MEC
Current assignee: FABRICATION ETU COMPOSANTS MEC
Priority date: 1990-01-15
Filing date: 1990-01-15
Publication date: 1991-07-19
Anticipated expiration: 2010-01-15
Also published as: FR2657140B1; GB9100253D0; IT1245082B; DE4100231A1; GB2239935B; GB2239935A; ITMI910033A0; ITMI910033A1

Abstract

Ce limiteur de débit se compose d'un corps (1) comportant un alésage circulaire dont l'une de ses extrémités est fermée (2) et dont l'autre ouverte (4) est reliée à un appareil hydraulique, à l'intérieur duquel est monté un tiroir tubulaire (5) de section circulaire guidé en translation dans l'alésage et déplaçable sous l'influence d'une différence de pression agissant à l'encontre de contraintes exercées par le fluide et en ce que le tiroir (5) comporte ménagé dans sa partie centrale un évidement annulaire (7) dans lequel débouchent deux séries d'orifices (8,9) ménagés dans le corps (1) décalés axialement, ce tiroir présentant deux compartiments séparés par un épaulement central (12) de telle manière que le compartiment (10) situé du côté fermé (2) du corps (1) communique avec l'évidement annulaire (7) par l'intermédiaire d'au moins un alésage (13), ce compartiment contenant un clapet (14) soumis à l'action de moyens élastiques (20) le plaquant contre l'épaulement dans le sens de l'écoulement du fluide régulé, des moyens élastiques (17) étant prévus pour exercer sur le tiroir une force de pression en direction de l'extrémité fermée du corps.This flow limiter consists of a body (1) comprising a circular bore, one of its ends of which is closed (2) and the other open (4) of which is connected to a hydraulic device, inside which is mounted a tubular slide (5) of circular section guided in translation in the bore and movable under the influence of a pressure difference acting against the stresses exerted by the fluid and in that the slide (5) comprises formed in its central part an annular recess (7) into which open two series of orifices (8,9) formed in the body (1) offset axially, this drawer having two compartments separated by a central shoulder (12) of such so that the compartment (10) located on the closed side (2) of the body (1) communicates with the annular recess (7) via at least one bore (13), this compartment containing a valve (14) subjected to the action of elastic means (20) pressing it against the shoulder in the direction of the orlement of the regulated fluid, resilient means (17) being provided to exert on the spool a pressure force towards the closed end of the body.

Description

I Limiteur de débit d'un fluide La présente invention a pour objet unI Fluid flow limiter The subject of the present invention is a

limiteur de débit d'un fluide. On entend par limiteur de débit d'un fluide, tout dispositif qui permet de réguler le débit d'un fluide compensé en pression Un tel dispositif est généralement constitué par une soupape automatique de limitation de débit d'un fluide et il a pour fonction d'une part de permettre fluid flow limiter. A fluid flow limiter is understood to mean any device which makes it possible to regulate the flow of a pressure compensated fluid. Such a device generally consists of an automatic valve for limiting the flow of a fluid and it has the function of to allow

le passage de fluide dans un sens jusqu'à une valeur de pression correspon- the passage of fluid in one direction up to a corresponding pressure value

dante à un certain seuil prédéterminé, sans freinage important de ce fluide, et d'autre part de maintenir constant ce courant de débit quelle que soit la dante at a certain predetermined threshold, without significant braking of this fluid, and on the other hand to maintain constant this flow current whatever the

pression de charge.charge pressure.

Il est habituel d'utiliser ce type de limiteur de débit d'un fluide partout o l'on sollicite un courant de fluide ayant une grandeur limitée et It is usual to use this type of fluid flow limiter everywhere where a current of fluid having a limited magnitude is requested and

ceci indépendamment de la pression de service. this regardless of the operating pressure.

C'est ainsi que de ces limiteurs de débit sont utilisés, notamment mais non exclusivement, comme soupapes de freinage à la descente de This is how these flow limiters are used, in particular but not exclusively, as brake valves on the descent of

cylindres de levage à effet simple qui se trouvent soumis à une charge. single acting lifting cylinders which are under load.

Ces limiteurs de débit permettent, de cette façon, de réguler le débit du fluide comme une soupape de réglage du courant du fluide avec un contrôle de l'ouverture et/ou de la fermeture de la section destinée au passage du fluide A l'équilibre la force de précontrainte et la force These flow limiters allow, in this way, to regulate the flow of the fluid like a valve for adjusting the flow of the fluid with a control of the opening and / or closing of the section intended for the passage of the fluid At equilibrium the prestressing force and the force

hydraulique due à la différence de pression sont en équilibre. hydraulic due to the pressure difference are in equilibrium.

Différents types de limiteurs de débit de fluide sont actuellement connus Généralement, l'organe de soupape est constitué par un piston creux qui commande, par une arête de commande pratiquée dans sa jupe, la section d'ouverture du dispositif de soupape, et qui porte lui-même un diaphragme de mesure constitué par un trou dans le fond du piston de telle manière que d'une part le fluide passe à travers ce piston creux, et que d'autre part le diaphragme de mesure puisse se déplacer rigidement avec Various types of fluid flow limiters are currently known Generally, the valve member consists of a hollow piston which controls, by a control edge formed in its skirt, the opening section of the valve device, and which carries itself a measuring diaphragm constituted by a hole in the bottom of the piston in such a way that on the one hand the fluid passes through this hollow piston, and that on the other hand the measuring diaphragm can move rigidly with

celui-ci.this one.

Dans le sens d'écoulement du fluide non régulé, il n'y a de cette façon aucune limitation du débit du fluide, mais uniquement une ouverture maximale Dans ce sens, la précontrainte qui agit sur l'organe de soupape s'exerce dans le même sens que la résistance au passage du courant de In the direction of flow of the unregulated fluid, there is in this way no limitation of the flow rate of the fluid, but only a maximum opening In this direction, the prestressing which acts on the valve member is exerted in the same direction as the resistance to the passage of the current of

fluide.fluid.

Ce type de réglage se trouve être indispensable dans le cas de limiteurs de débit d'un fluide dans lesquels le diaphragme agit comme un This type of adjustment is found to be essential in the case of fluid flow limiters in which the diaphragm acts as a

orifice de mesure.measurement hole.

En effet, il s'avère que lorsque le fluide circule en sens inverse, c'est à dire dans un sens d'écoulement du fluide non régulé, le réglage du Indeed, it turns out that when the fluid flows in the opposite direction, that is to say in an unregulated fluid flow direction, the adjustment of the

fluide s'effectue instantanément grâce à la mise en équilibre de la diffé- fluid takes place instantly thanks to the balancing of the different

rence de pression, qui chute d'elle-même dès l'ouverture du dispositif de soupape. Or, ce type de limiteur de débit de fluide présente l'inconvénient d'entraîner un échauffement important dû à la résistance de freinage de pressure pressure, which drops by itself when the valve device is opened. However, this type of fluid flow limiter has the disadvantage of causing significant heating due to the braking resistor of

l'ouverture du diaphragme dans le sens d'écoulement du fluide non régulé. opening the diaphragm in the direction of flow of the unregulated fluid.

Pour rémédier à cet inconvénient, il est habituel de placer une soupape de retenue, montée en parallèle comme soupape de limitation de fluide Cette soupape est fermée dans le sens d'écoulement du débit du fluide régulé et ouverte dans le sens d'écoulement du débit du fluide non régulé. Toutefois, la mise en place d'une telle soupape entraîne d'une part, une augmentation de l'encombrement du dispositif, et d'autre part génère une augmentation du coût de celui-ci De plus, dans le cas o le dispositif est soumis à une pression élevée, cette soupape de retenue se To remedy this drawback, it is usual to place a check valve, mounted in parallel as a fluid limitation valve. This valve is closed in the direction of flow of the regulated fluid and open in the direction of flow of the flow. unregulated fluid. However, the installation of such a valve leads on the one hand, to an increase in the size of the device, and on the other hand generates an increase in the cost thereof. In addition, in the case where the device is subjected to high pressure, this check valve

trouve être mal adaptée à supporter une telle charge. finds it ill-suited to support such a load.

Afin de pouvoir utiliser des dispositifs de limitation de débit d'un fluide, et notamment mais non exclusivement dans le cas ou ce dispositif est soumis à une pression de charge élevée, il est connu d'avoir recours à des soupapes de limitation du débit d'un fluide dont la section d'ouverture du diaphragme, dans le sens d'écoulement du fluide non régulé, peut être déplacée automatiquement dans une position de libre passage, élargissant de cette façon la section d'ouverture et ceci indépendamment du dispositif de In order to be able to use devices for limiting the flow rate of a fluid, and in particular but not exclusively in the case where this device is subjected to a high charge pressure, it is known to use valves for limiting the flow rate d '' a fluid whose opening section of the diaphragm, in the direction of flow of the unregulated fluid, can be automatically moved into a free passage position, thereby widening the opening section and this independently of the device

la soupape.the valve.

C'est ainsi que dans un tel limiteur de débit, il est connu de relier un élément réglable formant un clapet d'étranglement du diaphragme de mesure avec un organe de la soupape réglable en fonction des positions de It is thus that in such a flow limiter, it is known to connect an adjustable element forming a throttle valve of the measurement diaphragm with an organ of the valve adjustable according to the positions of

l'élément Le réglage de cette soupape s'effectue ainsi par paliers délimités. the element The adjustment of this valve is thus carried out in delimited steps.

Il est aussi possible de pourvoir l'élément déplaçable du diaphragme de mesure qui est généralement un diaphragme à trous, d'un ressort de maintien, ou encore de le laisser librement flotter Toutefois, et de façon à obtenir une bonne limitation du débit des fluides, il est préférable que l'élément déplaçable soit guidé dans l'organe de soupape du dispositif. Toutefois, de tels limiteurs de débit sont généralement très It is also possible to provide the movable element of the measuring diaphragm which is generally a diaphragm with holes, with a retaining spring, or else to allow it to float freely However, and so as to obtain a good limitation of the flow of fluids , it is preferable that the movable element is guided in the valve member of the device. However, such flow limiters are generally very

complexes à réaliser, d'un entretien difficile et souvent d'un coût élevé. complex to carry out, difficult to maintain and often expensive.

De plus, ils ne permettent un ajustement de la section d'ouverture de la soupape que pour des positions spécifiques, dans le cas de l'écoulement du fluide non régulé. Enfin, dans le cas o il est prévu un canal de contournement, dans le sens de l'écoulement non régulé du fluide, il est difficile de relier l'élément déplaçable à un organe de commande de la section de passage du In addition, they only allow adjustment of the valve opening section for specific positions, in the case of unregulated fluid flow. Finally, in the case where there is provided a bypass channel, in the direction of the unregulated flow of the fluid, it is difficult to connect the displaceable element to a control member of the passage section of the

canal de contournement.bypass channel.

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, en fournissant un limiteur de débit qui assure, grâce à l'utilisation d'organes The present invention aims to remedy these drawbacks by providing a flow limiter which ensures, through the use of organs

mécaniques constitutifs de conformation adaptée, dans le sens de l'écou- mechanical components of suitable conformation, in the direction of flow

lement régulé et, dans le sens d'écoulement non régulé du fluide, un passage aisé de ce fluide De plus, il est simple à mettre en oeuvre, d'une grande Lely regulated and, in the unregulated direction of flow of the fluid, an easy passage of this fluid In addition, it is simple to implement, of great

solidité tout en étant d'un entretien commode. solidity while being of a convenient maintenance.

A cet effet, ce limiteur de débit d'un fluide pouvant être For this purpose, this fluid flow limiter can be

alternativement traversé par un fluide sous pression dans le sens d'écou- alternately crossed by a pressurized fluid in the direction of flow

lement régulé et dans le sens de l'écoulement non régulé, se compose d'un corps comportant un alésage circulaire dont l'une de ses extrémités est fermée et dont l'autre ouverte est reliée à un appareil hydraulique, à l'intérieur duquel est monté un tiroir tubulaire de section circulaire guidé en translation dans l'alésage et déplaçable sous l'influence d'une différence de pression agissant à l'encontre de contraintes exercées par le fluide,et en ce que le tiroir comporte, ménagé dans sa partie centrale, un évidement annulaire dans lequel débouchent deux séries d'orifices ménagés dans le corps décalés axialement, ce tiroir présentant deux compartiments séparés par un épaulement central de telle manière que le compartiment situé du Lely regulated and in the direction of unregulated flow, consists of a body having a circular bore, one of its ends is closed and the other open is connected to a hydraulic device, inside which is mounted a tubular drawer of circular section guided in translation in the bore and movable under the influence of a pressure difference acting against stresses exerted by the fluid, and in that the drawer comprises, formed in its central part, an annular recess into which open two series of orifices arranged in the body offset axially, this drawer having two compartments separated by a central shoulder so that the compartment located in the

côté fermé du corps communique avec l'évidement annulaire par l'intermé- closed side of the body communicates with the annular recess by means of

diaire d'au moins un alésage, ce compartiment contenant un clapet soumis à l'action de moyens élastiques le plaquant contre l'épaulement dans le sens de l'écoulement du fluide régulé, des moyens élastiques étant prévus pour exercer sur le tiroir une pression en direction de l'extrémité fermée du corps. Ce limiteur de débit d'un fluide permet au tiroir d'adopter automatiquement une position qui permette un équilibre constant des contraintes exercées par les pressions De cette façon, les variations de pressions extérieures qui règnent à l'entrée du limiteur de débit dans le sens du débit régulé sont sans influence sur la pression qui règne d'une part à diary of at least one bore, this compartment containing a valve subjected to the action of elastic means pressing it against the shoulder in the direction of flow of the regulated fluid, elastic means being provided to exert pressure on the drawer towards the closed end of the body. This fluid flow limiter allows the drawer to automatically adopt a position that allows a constant balance of the stresses exerted by the pressures In this way, the variations in external pressures that prevail at the inlet of the flow limiter of the regulated flow have no influence on the pressure prevailing on the one hand at

l'extrémité ouverte du limiteur, et d'autre part, à l'extrémité fermée. the open end of the limiter, and secondly, the closed end.

Ce limiteur de débit d'un fluide permet, grâce à la disposition particulière du clapet et du tiroir dans le sens de l'écoulement du débit du fluide non régulé, au débit du fluide de s'écouler d'une part pour une quanti- té de fluide dans l'évidement annulaire, et d'autre part pour une autre quantité sensiblement plus importante de s'écouler à l'intérieur du tiroir tubulaire. De plus, la section circulaire du tiroir est conformée de manière à pouvoir supporter d'une part la contrainte exercée par la pression au niveau de son extrémité ouverte et d'autre part au niveau de son extrémité fermée. C'est ainsi que si S est la section du tiroir, P 2 la pression qui règne au niveau de son extrémité fermée et P 3 la pression qui règne au niveau de son extrémité ouverte, chacune de ses pressions P 2 et P 3 génère un effort défini par: pour la pression P 2, un effort de fermeture donné par l'équation P 25 pour la pression P 3, un effort d'ouverture donné par l'équation This fluid flow limiter allows, thanks to the special arrangement of the valve and the drawer in the direction of flow of the flow of the unregulated fluid, to the flow of the fluid to flow on the one hand for a quantity tee of fluid in the annular recess, and on the other hand for another substantially larger amount to flow inside the tubular drawer. In addition, the circular section of the drawer is shaped so as to be able to withstand on the one hand the stress exerted by the pressure at its open end and on the other hand at its closed end. Thus if S is the section of the drawer, P 2 the pressure which reigns at its closed end and P 3 the pressure which reigns at its open end, each of its pressures P 2 and P 3 generates a force defined by: for the pressure P 2, a closing force given by the equation P 25 for the pressure P 3, an opening force given by the equation

P 35.P 35.

Or, l'équilibre est défini par l'équation P 2 S = P 3 S + To o To représente l'effort d'ouverture délivré par un ressort spirale qui maintient Now, the equilibrium is defined by the equation P 2 S = P 3 S + To o To represents the opening force delivered by a spiral spring which maintains

dans sa position de régulation le tiroir. in its regulation position the drawer.

Or la différence de pression P 2 P 3 = T o To est l'ouverture délivrée par le ressort spirale en maintenant le tiroir dans sa position de Now the pressure difference P 2 P 3 = T o To is the opening delivered by the spiral spring while keeping the drawer in its position

régulation, o To est une caractéristique constante du ressort. regulation, o To is a constant characteristic of the spring.

L'écart de pression dans l'orifice disposé en aval de la pièce support sur laquelle est fixé le limiteur de débit d'un fluide est constant et pour une valeur déterminée de sa section s, le débit Q du fluide reste constant et est défini par 2 (P 2 p 3) S 2 Q =l p: représente la masse volumique l P r r:représente le coefficent perte de charge Ce limiteur de débit du courant d'un fluide permet ainsi d'obtenir The pressure difference in the orifice located downstream of the support piece to which the fluid flow limiter is fixed is constant and for a determined value of its section s, the fluid flow rate Q remains constant and is defined by 2 (P 2 p 3) S 2 Q = lp: represents the density l P rr: represents the coeffective pressure drop This flow rate limiter of a fluid thus makes it possible to obtain

une circulation du fluide qui est constante et notamment grâce à l'évi- a constant circulation of the fluid and in particular thanks to the evi-

dément annulaire favorise un écoulement régulier et homogène du fluide à annular dementia promotes a regular and homogeneous flow of the fluid to

la fois dans le sens du débit régulé et dans le sens du débit non régulé. both in the direction of the regulated flow and in the direction of the unregulated flow.

Selon une caractéristique intéressante de l'invention, au moins un alésage, ménagé radialement dans la paroi du corps tubulaire du clapet, permet le passage d'une certaine quantité de fluide à l'intérieur du clapet According to an advantageous characteristic of the invention, at least one bore, formed radially in the wall of the tubular body of the valve, allows the passage of a certain amount of fluid inside the valve.

en direction de l'extrémité fermée du corps. towards the closed end of the body.

Avantageusement, en coupe axiale la tête du clapet a une forme sensiblement de "U" dont les bords parallèles ont chacun une extrémité oblique de manière à venir se loger en butée contre l'épaulement du tiroir Advantageously, in axial section, the valve head has a substantially "U" shape, the parallel edges of which each have an oblique end so as to come into abutment against the shoulder of the drawer.

dans le sens de l'écoulement régulé. in the direction of regulated flow.

Cette position en butée du clapet, dans le sens du débit régulé, permet d'obturer l'alésage ménagé dans le tiroir de manière à permettre uniquement le passage du fluide à l'intérieur de l'alésage ménagé dans le This position in abutment of the valve, in the direction of the regulated flow, makes it possible to close the bore formed in the drawer so as to allow only the passage of the fluid inside the bore formed in the

corps du clapet.valve body.

Selon une autre autre caractéristique intéressante de l'invention, According to another interesting feature of the invention,

les moyens élastiques pour maintenir le tiroir dans sa position sont cons- the elastic means for holding the drawer in its position are

titués par un ressort spirale qui prend appui à l'une de ses extrémités contre formed by a spiral spring which bears at one of its ends against

le tiroir et à son autre extrémité contre une rondelle. the drawer and at its other end against a washer.

Avantageusement, la rondelle sur laquelle prend appui l'une des extrémités du ressort de maintien du tiroir est en appui sur le corps par Advantageously, the washer on which one of the ends of the drawer retaining spring is supported is supported on the body by

l'intermédiaire d'un jonc.through a rush.

Cet appui permet de rendre solidaire le ressort au tiroir et au corps, de manière à assurer une bonne adaptation de la position du tiroir qui This support makes it possible to make the spring integral with the drawer and with the body, so as to ensure a good adaptation of the position of the drawer which

autorise une correcte régulation du débit du fluide compensée en pression. authorizes correct regulation of the pressure compensated fluid flow.

Selon une autre caractéristique de cette forme avantageuse de réalisation de l'invention, les moyens élastiques pour maintenir le clapet dans sa position, sont constitués par un ressort spirale qui prend appui à l'une de ses extrémités contre le clapet et à son autre extrémité contre une rondelle. Avantageusement, la rondelle sur laquelle prend appui l'une des extrémités du ressort de maintien du clapet est solidaire du tiroir par sertissage mécanique Ce sertissage permet ainsi d'assurer une parfaite According to another characteristic of this advantageous embodiment of the invention, the elastic means for holding the valve in its position, consist of a spiral spring which bears at one of its ends against the valve and at its other end against a washer. Advantageously, the washer on which one of the ends of the valve holding spring bears is secured to the drawer by mechanical crimping. This crimping thus ensures perfect

étanchéité du limiteur de débit d'un fluide. tightness of the fluid flow limiter.

Selon une autre caractéristique intéressante de l'invention, le corps comporte dans sa partie médiane disposé entre les deux séries d'orifices, un filetage destiné à permettre sa mise en place sur un support correspondant. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la According to another advantageous characteristic of the invention, the body comprises in its central part disposed between the two series of orifices, a thread intended to allow it to be placed on a corresponding support. In any case, the invention will be well understood using the

descripition qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représen- description which follows, with reference to the appended schematic drawing, representing

tant à titre d'exemple non limitatif icesformesde réalisation du limiteur de as a nonlimiting example icesformesde realization of the limiter

débit selon l'invention.flow according to the invention.

Figure I en est une vue en coupe axiale en position de repos. Figures 2 et 3 sont des vues similaires à la figure 1 en position dans le sens d'écoulement du fluide régulé et en position dans le sens Figure I is an axial sectional view in the rest position. Figures 2 and 3 are views similar to Figure 1 in position in the direction of flow of the regulated fluid and in position in the direction

d'écoulement non régulé.unregulated flow.

Figures 4 et 5 sont des vues d'une variante de réalisation en coupe Figures 4 and 5 are views of an alternative embodiment in section

axiale dans le sens de l'écoulement du fluide régulé. axial in the direction of flow of the regulated fluid.

Figure 6 en est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de Figure 6 is a sectional view along line IV-IV of

figure 4.figure 4.

Le limiteur de débit comme mieux représenté à la figure 1 en position de repos se compose d'un corps 1 comprenant un alésage intérieur circulaire dont l'une de ses extrémités 2 est fermée par l'intermédiaire d'un The flow restrictor as best shown in Figure 1 in the rest position consists of a body 1 comprising a circular inner bore, one of its ends 2 is closed by means of a

écrou 3 dont le taraudage vient se fixer sur un filetage interne corres- nut 3, the internal thread of which is fixed to a corresponding internal thread

pondant L'autre extrémité 4 ouverte et peut être raccordée à un appareil hydraulique non représenté pour plus de clarté, tel que par exemple à la chambre de commande d'un cylindre de levage à simple effet d'une laying the other end 4 open and can be connected to a hydraulic device not shown for clarity, such as for example to the control chamber of a single acting lifting cylinder of a

installation de levage de charge.load lifting installation.

A l'intérieur de ce corps 1, est monté un tiroir tubulaire 5 de section circulaire guidé en translation dans l'alésage et déplaçable sous l'influence de pression à l'encontre de contrainte exercée par le fluide Ce tiroir 5 comporte dans sa partie centrale un évidement annulaire 7 dans Inside this body 1, is mounted a tubular drawer 5 of circular section guided in translation in the bore and movable under the influence of pressure against stress exerted by the fluid. This drawer 5 has in its part central an annular recess 7 in

lequel débouchent deux séries d'orifices 8,9 radiaux de diamètre sensi- which open two series of 8.9 radial orifices of appreciable diameter

blement égal à 3 millimètres ménagés dans le corps et décalés axialement. roughly equal to 3 millimeters formed in the body and offset axially.

Le tiroir 5 délimite deux compartiments 10,11 séparés par un épaulement central 12 de telle manière que le compartiment 10, situé du côté fermé du corps communique avec l'évidement annulaire 7 par l'intermédiaire d'une The drawer 5 delimits two compartments 10, 11 separated by a central shoulder 12 so that the compartment 10, located on the closed side of the body communicates with the annular recess 7 by means of a

série de trous ménagés 13.series of holes 13.

Un clapet 14, inséré dans le compartiment 10, se compose d'un A valve 14, inserted in compartment 10, consists of a

corps tubulaire 15 et d'une tête 16 de forme, en section axiale, sensible- tubular body 15 and a shaped head 16, in axial section, sensitive-

ment de U dont les deux bords 16 a parallèles ont chacun une extrémité 16 b oblique de manière à venir en butée contre l'épaulement du tiroir dans le sens de l'écoulement régulé Le corps tubulaire 15 comporte ménagé dans la paroi de son corps I 5 a un alésage 15 b qui permet le passage d'une certaine quantité de fluide à l'intérieur du clapet en direction de l'extrémité fermée ment of U whose two edges 16 a parallel each have an end 16 b oblique so as to abut against the shoulder of the drawer in the direction of regulated flow The tubular body 15 has formed in the wall of its body I 5 has a bore 15 b which allows the passage of a certain quantity of fluid inside the valve in the direction of the closed end

2 du limiteur.2 of the limiter.

Un ressort spirale 17 prend appui à l'une de ses extrémités contre le tiroir 5 et à son autre extrémité contre une rondelle 18, tandis que cette A spiral spring 17 bears at one of its ends against the slide 5 and at its other end against a washer 18, while this

rondelle 18 prend appui sur le corps par l'intermédiaire d'un jonc 19. washer 18 is supported on the body by means of a rod 19.

Un autre ressort spirale 20 prend appui à l'une de ses extrémités contre le clapet 14 et à son autre extrémité contre une rondelle 21, ce qui permet le maintien du clapet 14 contre l'épaulement dans le sens de Another spiral spring 20 bears at one of its ends against the valve 14 and at its other end against a washer 21, which allows the valve 14 to be held against the shoulder in the direction of

l'écoulement du fluide non régulé Cette rondelle 21 est sertie mécani- the flow of the unregulated fluid This washer 21 is mechanically crimped

quement de manière à assurer une bonne étanchéité du limiteur. only so as to ensure good tightness of the limiter.

Le corps comporte, dans sa partie médiane, disposé entre les deux orifices 8,9 un filetage 24 extérieur destiné à permettre sa mise en place sur un support correspondant et notamment son insertion dans un système The body comprises, in its middle part, disposed between the two orifices 8, 9 an external thread 24 intended to allow its positioning on a corresponding support and in particular its insertion into a system.

hydraulique complexe.complex hydraulics.

Comme mieux représenté à la figure 2, dans le sens de l'écou- As best shown in Figure 2, in the direction of the

lement du fluide régulé, le clapet 14 est entraîné dans une position o il vient en butée contre l'épaulement 12 et o il est maintenu par le ressort spirale 20 Le courant de fluide, et notamment mais non exclusivement de l'huile sous haute pression, entre par l'orifice 8 sous une pression PI, s'écoule dans l'évidement annulaire 7 ménagé dans le tiroir 5 sous une pression P 2, et ressort par l'orifice 9 sous une pression P 3 qui va exercer, sur la surface de l'extrémité ouverte 4 du limiteur de débit un effort d'ouverture défini par l'équation P 3 S Une certaine quantité de fluide soumis à la pression P 2 passe au travers de l'alésage 15 b, ménagé dans le corps 15 a du tiroir 15 du clapet 14 et s'écoule à l'intérieur du corps tubulaire 15 puis traverse la rondelle 21 en direction de la chambre 32 de l'extrémité fermée 2 du limiteur o il génère un effort de fermeture défini Lement of the regulated fluid, the valve 14 is driven in a position where it abuts against the shoulder 12 and where it is held by the spiral spring 20 The flow of fluid, and in particular but not exclusively of oil under high pressure , enters through the orifice 8 under a pressure PI, flows into the annular recess 7 formed in the drawer 5 under a pressure P 2, and exits through the orifice 9 under a pressure P 3 which will exert, on the surface of the open end 4 of the flow limiter an opening force defined by the equation P 3 S A certain quantity of fluid subjected to the pressure P 2 passes through the bore 15 b, formed in the body 15 a from the drawer 15 of the valve 14 and flows inside the tubular body 15 then passes through the washer 21 in the direction of the chamber 32 of the closed end 2 of the limiter o it generates a defined closing force

par l'équation P 25.by the equation P 25.

C'est ainsi que, comme il l'a été décrit dans le préambule, cette circulation de fluide génère une différence de pression P 2 P 3, de telle manière que lorsque l'équilibre des efforts de fermeture et d'ouverture est atteint, la variation de la pression Pl est sans influence sur celle des Thus, as described in the preamble, this circulation of fluid generates a pressure difference P 2 P 3, so that when the balance of the closing and opening forces is reached, the variation of the pressure Pl has no influence on that of the

pressions P 2 et P 3, et donc de ce fait sans influence sur le débit du fluide. pressures P 2 and P 3, and therefore therefore without influence on the flow rate of the fluid.

A l'équilibre, les efforts exercés par les pressions P 2 et P 3 sur la surface de l'extrémité ouverte et de l'extrémité fermée 2 du limiteur, At equilibrium, the forces exerted by pressures P 2 and P 3 on the surface of the open end and the closed end 2 of the limiter,

s'opposent à l'effort de la compression du ressort 17 Il y a ainsi un dépla- oppose the force of the compression of the spring 17 There is thus a displacement

cement du tiroir 5 de manière à ce que la section de l'orifice 8 se réduise cementation of the drawer 5 so that the section of the orifice 8 is reduced

et se trouve quasiment obturée pour que cet équilibre soit atteint. and is almost closed so that this balance is reached.

Toutefois, il est important de noter que le débit est fonction de la section S de l'orifice 9 ainsi que des caractéristiques mécaniques du ressort 17, et donc de ce fait qu'un choix judicieux de ceux-ci et notamment lors de la conception et de la réalisation pratique de ce limiteur, permet de régler le débit du fluide selon les besoins de l'utilisation. Dans le sens de l'écoulement non régulé, c'est à dire dans le sens de circulation de l'extrémité ouverte 4 du corps vers l'extrémité fermée 2, comme mieux représenté à la figure 3, le fluide se divise en deux quantités différentes QI et Q 2 Une première quantité QI entre par l'orifice 9, circule à l'intérieur de l'évidement annulaire 7 et ressort par l'orifice 8, comme indiqué par la flêche 22 Une seconde quantité Q 2, plus importante que la première quantité QI, passe par le centre de la rondelle 18 et du ressort 17, et traverse le tiroir tubulaire 5, comme mieux montré par la flêche 23 Cette quantité Q 2, ressort par l'orifice 13 dont l'ouverture a été libérée, grâce au déplacement du clapet 14 sous l'action de l'effort exercé par la pression du fluide qui l'entraîne dans une position effacée o il ne se trouve pas en butée contre l'épaulement 12 La pression dynamique du fluide qui s'exerce et l'action combinée du ressort permettent de maintenir le clapet 14 dans cette position effacée Les deux quantités de fluide Qi et Q 2 se rejoingnent au niveau de l'orifice 8 de manière à permettre une circulation de ce fluide Il est certain qu'une certaine quantité de fluide passe toujours à travers l'alésage 15 b ménagé dans le corps du clapet 14 s'écoule à l'intérieur du corps tubulaire 15 puis traverse la rondelle 21 en However, it is important to note that the flow rate depends on the section S of the orifice 9 as well as on the mechanical characteristics of the spring 17, and therefore therefore a judicious choice of these and in particular during the design. and the practical embodiment of this limiter, allows the fluid flow rate to be adjusted according to the needs of the use. In the direction of unregulated flow, that is to say in the direction of flow from the open end 4 of the body towards the closed end 2, as best represented in FIG. 3, the fluid is divided into two quantities different IQ and Q 2 A first quantity QI enters through the orifice 9, circulates inside the annular recess 7 and exits through the orifice 8, as indicated by the arrow 22 A second quantity Q 2, greater than the first quantity QI, passes through the center of the washer 18 and of the spring 17, and passes through the tubular slide 5, as best shown by the arrow 23 This quantity Q 2, emerges through the orifice 13, the opening of which has been released , thanks to the movement of the valve 14 under the action of the force exerted by the pressure of the fluid which drives it into a retracted position where it is not in abutment against the shoulder 12 The dynamic pressure of the fluid which s exercises and the combined action of the spring helps maintain the valve 14 in this cleared position The two quantities of fluid Qi and Q 2 meet at the orifice 8 so as to allow a circulation of this fluid It is certain that a certain amount of fluid always passes through the bore 15 b formed in the body of the valve 14 flows inside the tubular body 15 then passes through the washer 21 in

direction de la chambre 32 de l'extrémité fermée 2 du limiteur. direction of the chamber 32 of the closed end 2 of the limiter.

Il est à noter, que l'on peut raccorder, soit à l'extrémité ouverte 4 de ce limiteur de débit, dans le cas du fonctionnement en montée contrôlée, soit à l'extrémité fermée 2 de ce limiteur dans le cas du It should be noted that one can connect either to the open end 4 of this flow limiter, in the case of controlled uphill operation, or to the closed end 2 of this limiter in the case of

fonctionnement en descente contrôlée, tout appareil hydraulique, et notam- controlled descent operation, all hydraulic equipment, and in particular

ment mais non exclusivement, à la chambre de commande d'un cylindre de levage de charge ou encore de tout autre dispositif hydraulique dont le but not exclusively, to the control chamber of a load lifting cylinder or of any other hydraulic device the

fonctionnement nécessite une régulation du débit du fluide. operation requires regulation of the fluid flow.

Après alimentation, généralement sous huile à haute pression du limiteur, une quantité déterminée de fluide s'écoule par unité de temps, ce qui permet un abaissement contrôlé de la charge tandis que dans le cas ou l'alimentation se fait dans le sens du débit non régulé, il s'établit un courant non contrôlé d'huile sous pression et le cylindre peut alors soulever sa charge C'est ainsi, que grâce uniquement à simple inversion du sens d'écoulement régulé au sens d'écoulement non régulé, il est possible After feeding, generally under high pressure oil to the limiter, a determined quantity of fluid flows per unit of time, which allows a controlled lowering of the load while in the case where the feeding is done in the direction of flow. uncontrolled, an uncontrolled current of pressurized oil is established and the cylinder can then lift its load. This is how, thanks only to a simple reversal of the regulated flow direction to the unregulated flow direction, it is possible

d'effectuer des opérations de levage et de descente de charges. carry out lifting and lowering operations.

Ce type de limiteur de débit de pression d'un fluide est généra- This type of fluid pressure limiter is generally

lement utilisé pour des pressions de l'ordre de plusieurs à quelques dizaines de bars Toutefois, l'alimentation ne se trouve pas uniquement limitée à Lely used for pressures of the order of several to a few tens of bars However, the supply is not only limited to

cette gamme de pression d'utilisation. this range of working pressure.

Les figures 4 et 5 représentent chacune une variante d'exécution Figures 4 and 5 each show an alternative embodiment

de ce limiteur de débit d'un fluide. of this fluid flow limiter.

Dans ces variantes d'exécution, les mêmes éléments se retrouvent In these variants, the same elements are found

avec les mêmes références.with the same references.

Comme représenté sur ces figures 4 et 5, ce limiteur de débit comporte un canal 27 dans lequel débouchent deux séries d'orifices 28,29 de manière à permettre la mise en communication de l'évidement annulaire 7 As shown in these FIGS. 4 and 5, this flow limiter comprises a channel 27 into which two series of orifices 28, 29 open so as to allow the annular recess 7 to be placed in communication.

avec la chambre 32 de l'extrémité fermée 2 du corps 1. with the chamber 32 of the closed end 2 of the body 1.

Les moyens élastiques pour maintenir le clapet 14 dans sa position de butée contre l'épaulement 12 sont constitués par un ressort spirale 20 qui prend appui à l'une de ses extrémités contre le clapet 14 et à son autre The elastic means for holding the valve 14 in its abutment position against the shoulder 12 are constituted by a spiral spring 20 which bears at one of its ends against the valve 14 and at its other

extrémité contre un capuchon 33.end against a cap 33.

Dans le sens de l'écoulement régulé, le fluide circule, dans la première forme de réalisation de cette variante comme illustré à la figure 4, dans le sens indiqué par la flêche 30 et, dans la seconde forme de réalisation, comme montré à la figure 5, dans le sens inverse comme indiqué In the direction of regulated flow, the fluid flows, in the first embodiment of this variant as illustrated in FIG. 4, in the direction indicated by the arrow 30 and, in the second embodiment, as shown in FIG. figure 5, in reverse as shown

par la flêche 30.by arrow 30.

Dans ces deux formes de réalisation, que ce soit dans le sens de l'écoulement du fluide régulé ou que ce soit dans le sens de l'écoulement du fluide non régulé, une certaine quantité de ce fluide passe par les orifices 28, s'écoule dans le canal 27, traverse les orifices 29 et débouche dans la In these two embodiments, either in the direction of flow of the regulated fluid or in the direction of flow of the unregulated fluid, a certain amount of this fluid passes through the orifices 28, s' flows into the channel 27, passes through the orifices 29 and opens into the

chambre 32 de l'extrémité fermée 2 du corps l de ce limiteur. chamber 32 of the closed end 2 of the body l of this limiter.

Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce limiteur de débit de fluide qui a été décrite à titre d'exemple non limitatif, elle en embrasse au contraire toutes les variantes As it goes without saying, the invention is not limited to the sole embodiment of this fluid flow limiter which has been described by way of nonlimiting example, on the contrary it embraces all variants thereof.

de réalisation et d'application en respectant le même principe. of realization and application respecting the same principle.

Claims

1 Flow restrictor for a fluid which can be alternately traversed by a pressurized fluid in the direction of regulated flow and in the direction of unregulated flow, characterized in that it consists of a body (1) comprising a circular bore, one of its ends is closed (2) and the other open (4) of which is connected to a hydraulic device, inside which is mounted a tubular drawer (5) of circular section guided in translation in the bore and movable under the influence of a pressure difference acting against stresses exerted by the fluid and in that the slide (5) has formed in its central part an annular recess (7) in which open two series of orifices (8,9) formed in the body (1) offset axially, this drawer having two compartments separated by a central shoulder (12) so that the compartment (10) located on the closed side (2 ) of the horn ps (1) communicates with the annular recess (7) via at least one bore (13), this

compartment containing a valve (14) subjected to the action of elastic means

ticks (20) pressing it against the shoulder in the direction of flow of the regulated fluid, elastic means (17) being provided to exert on the

drawer a pressing force towards the closed end of the body.

2 fluid flow limiter according to claim 1, characterized in that at least one bore (15 b), formed radially in the wall (15 a) of the tubular body (15) of the valve (14), allows the passage of a certain quantity of fluid inside the valve in the direction of the

chamber (32) of the closed end (2) of the body.

3 Fluid flow limiter according to any one of

Claims 1 and 2, characterized in that, in axial section, the head (16) of the

valve (14) has a substantially U shape whose parallel edges (16 b) each have an oblique end so as to be received in abutment

against the shoulder (12) of the drawer (5) in the direction of regulated flow.

4 Fluid flow limiter according to claim 1, characterized in that the elastic means for holding the drawer in its position consist of a spiral spring (17) which bears at one of its ends against the drawer ( 5) and at its other end against a

washer (18).

5 A fluid flow limiter according to claim 4, characterized in that the washer (18) on which bears one of the ends of the retaining spring (17) of the drawer (5) is supported on the body 1 l

(1) by means of a rod (19).

6 flow restrictor of a fluid according to claim 1, characterized in that the elastic means for holding the valve (14) in its position in abutment between the shoulder (12), are constituted by a spiral spring (20) which bears at one of its ends against the cipet

(14) and at its other end against a washer (21).

7 A fluid flow limiter according to claim 6, characterized in that the washer (21) on which bears one of the ends of the spring (20) for holding the valve (14) is integral with the drawer

(5) by mechanical crimping.

8 flow restrictor of a fluid according to claim 1, characterized in that the body comprises in its middle part disposed between the two series of orifices (8,9), a thread (24) intended to allow its

placement on a corresponding support.

9 Flow restrictor according to claim 1, characterized in that it comprises a channel (27) into which two series of orifices (229) open so as to allow the recess to be placed in communication.

annular (7) with the chamber (32) of the closed end (2) of the body (1).

Flow restrictor according to claim 1, characterized in that the elastic means for holding the valve (14) in its position in abutment against the shoulder (12) consist of a spiral spring (20) which bears on one of its ends against the valve (14) and at its other

end against a cap (33).