FR2658578A1 - Dispositif a soupape d'arret evitant les fuites. - Google Patents

Dispositif a soupape d'arret evitant les fuites. Download PDF

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Abstract

Un dispositif à soupape d'arrêt (40) est prévu pour emploi dans la connexion de deux canaux de fluide, par exemple entre un distributeur (30) et un ensemble (20) à servovanne qui comportent une multitude de canaux. Le dispositif comprend un joint de champignon et un ressort qui sollicite le champignon (44) vers l'extérieur pour qu'il soit en contact étanche avec une partie de la paroi entourant l'entrée (38) des canaux de fluide, et l'entrée peut recevoir une partie en prolongement (26) de l'autre passage de fluide de façon que cette partie vienne en contact avec le champignon et le sollicite à l'ouverture. Sur le champignon est monté un moyen pour le rendre étanche et le maintenir à l'intérieur de la cavité qui, dans le mode de réalisation préféré, est un joint torique en élastomère monté de façon serrée à l'intérieur d'un canal annulaire entourant le champignon. Un mode de réalisation envisage une servovanne comportant un carter (22) présentant des parties en prolongement (26) qui renferment un filtre. Application aux systèmes hydrauliques, en particulier dans les moteurs à turbine à gaz d'avions.,

Description

La présente invention concerne des connexions fluidi-
ques qui permettent de rendre minimales les fuites lors du branchement et du débranchement Plus particulièrement, elle est relative à une soupape d'arrêt du type champignon dans un raccord pour fluide hydraulique. La présence de fuites est fâcheuse lors du montage et du démontage des systèmes hydauliques, en particulier dans le cas o le fluide hydraulique n'est pas vidangé Ce type de problème se produit dans le cas des moteurs à turbine à gaz d'avion dans lesquels le fluide est du carburant et les parties du système hydraulique doivent être débranchées lors des révisions générales, des réparations, des remplacements et pour d'autres raisons Un problème particulier que traite la présente invention concerne le cas o des distributeurs hydrauliques sont montés sur le moteur à turbine à gaz et des accessoires hydrauliques tels que des servovannes sont installées sur le distributeur Le distributeur dirige les fluides hydrauliques vers d'autres accessoires hydrauliques tels que des vérins et fournit le fluide hydraulique pressurisé devant provenir d'une pompe hydraulique et revenir à celle-ci, et le fluide régulé devant provenir des vérins leur être renvoyé La servovanne commande le fluide de façon à fournir le fluide pressurisé selon la programmation Le démontage de la servovanne pour l'enlever du dessous du distributeur peut constituer une opération rebutante même si 2 - le système a été vidangé car il reste souvent du fluide hydraulique dans les tubes du distributeur Comme le fluide peut être le carburant du moteur à réaction, la fuite peut s'avérer dangereuse L'ensemble à servovanne du distributeur est conçu pour faciliter le service de la servovanne et naturellement il est toujours souhaitable d'avoir sur un moteur d'avion des dispositifs qui soient d'un faible coût et
d'un service aisé.
En conséquence, la présente invention a pour objet une
connexion fluidique réduisant les fuites.
La présente invention a pour autre objet une connexion fluidique pouvant être entretenue facilement et se fabriquant
à faible coût.
La présente invention a pour autre objet un distribu-
teur présentant de nombreuses connexions fluidiques qui réduisent les fuites, soient d'un entretien aisé et d'une
fabrication peu coûteuse.
La présente invention a aussi pour objet un ensemble à servovanne et distributeur comportant de multiples connexions fluidiques qui réduisent les fuites, soient d'un entretien
facile et d'une fabrication peu coûteuse.
Dans une cavité, un dispositif à soupape d'arrêt est incorporé qui comprend un joint en champignon et un ressort
en contact avec le champignon qu'il sollicite vers l'exté-
rieur dans un engagement étanche avec une partie de la paroi entourant l'entrée de la cavité, et un moyen est monté sur le
champignon pour le rendre étanche et le maintenir à l'inté-
rieur de la cavité Dans le mode de réalisation préféré, le moyen d'étanchéité et de retenue comporte un joint torique en élastomère monté sur le champignon à l'intérieur d'un canal annulaire entourant ce dernier Dans le mode de réalisation
préféré de l'invention, un ensemble à servovanne et distribu-
teur comprend le dispositif à soupape d'arrêt Le distribu-
teur est connecté au carter de la servovanne et une première multitude de passages pour fluide est ménagée dans le distributeur et une seconde multitude appariée de passages pour fluide est pratiquée dans le carter Des parties en prolongement s'étendant à partir du carter jusque dans la cavité relient les premiers passages à des seconds passages respectifs et sont en contact avec le champignon et le maintiennent à l'état d'ouverture, et peuvent comporter un filtre.
La présente invention élimine, ou bien réduit grande-
ment, les fuites se produisant lors du montage et du démontage des connexions fluidiques, en particulier des
multiples connexions de fluide hydraulique du distributeur.
Cet avantage est en outre renforcé lorsque le fluide est du carburant pour réacteur car il y a diminution des risques
d'incendie La présente invention augmente très peu l'épais-
seur du distributeur car elle est installée dans l'orifice existant au lieu d'une ouverture séparée ménagée dans la surface supérieure comme dans le cas de la technique antérieure, ou son coût, et le moyen de soupape d'arrêt est facilement remplacé et est relativement peu coûteux à
fabriquer.
La suite de la description se réfère aux figures
annexées qui représentent respectivement: figure 1, une vue éclatée de l'ensemble à distributeur et servovanne contenant le dispositif à soupape d'arrêt et l'ensemble à servovanne selon un mode de réalisation de la présente invention;
figure 2, une vue de dessous du distributeur compre-
nant le dispositif à soupape d'arrêt; figure 3, une vue partielle en coupe prise le long de la figure 3-3 de la figure 2 d'une partie du distributeur comprenant le dispositif à soupape d'arrêt de la présente invention;
figure 4, une vue de dessus de l'ensemble à servo-
vanne, représentant les entrées des divers passages pour fluide qui doivent être connectés au distributeur de la -4- figure 2 figure 5, une vue partielle en coupe du canal pour fluide de l'ensemble à servovanne et de la partie en prolongement du carter de la figure 2; figure 6, une vue en coupe du dispositif à soupape d'arrêt représenté en figure 3, accouplé à la partie en prolongement du carter de la servovanne représentée en figure 5. La figure 1 représente, dans ses grandes lignes, un ensemble 10 à distributeur et servovanne, qui est plus particulièrement utile dans des moteurs à turbine à gaz
d'avion (non représentés) L'ensemble 10 comporte un distri-
buteur 30 monté sur un ensemble à servovanne 20 Cet agencement particulier convient sur des turbines à moteur à gaz, dans lesquelles le distributeur est boulonné, fixé, ou monté d'une autre manière sur le moteur à turbine à gaz Le distributeur 30 comprend généralement une première multitude de canaux 23 pour fluide, représentés en figure 2, qui comportent une entrée 38 à une extrémité, le long de
l'interface d'accouplement entre le distributeur et l'ensem-
ble à servovanne 20, et un orifice 34 à l'autre extrémité pour connexion hydraulique avec une autre partie du système hydraulique Le distributeur 30 est destiné à recevoir du fluide hydraulique pressurisé qui, dans ce cas particulier, est le carburant du moteur à réaction, en provenance d'une pompe hydraulique 12 et entrant par l'intermédiaire d'une conduite sous pression 14 dans un orifice 15 Il répartit
alors le fluide dans l'ensemble à servovanne 20 par l'inter-
médiaire de l'un des canaux de la première multitude de canaux 23, comportant à l'une de ses extrémités l'entrée 38 ayant pour référence P en figure 1 et renvoie le fluide hydraulique par l'intermédiaire d'une autre entrée 38 du distributeur, ayant pour référence R, à partir de laquelle il est acheminé jusqu'à un orifice 16 de retour dans le distributeur par l'intermédiaire d'une conduite de retour 18 -5- revenant à la pompe hydraulique 12 D'autres entrées 38 du distributeur reçoivent du fluide en provenance de l'ensemble à servovanne 30, celui-ci devant être envoyé à l'un de deux
servopistons représentés en 180 et 182, respectivement.
L'ensemble à servovanne 20 comprend deux servovannes A et B;
il est commandé et actionné électriquement par trois connec-
teurs électriques El, E 2 et E 3.
L'ensemble à servovanne 20 comportant les servovannes A et B; comme représenté en figure 1, comprend un carter 22 qui comporte généralement des parties en prolongement 26 constituant des continuations d'une seconde multitude de passages pour fluide 72 Des orifices 24 du carter comportent des parties en prolongement 26 qui assurent une bonne liaison fluidique entre les passages 72 et les passages 23 La partie en prolongement 26 représentée plus en détail en figure 5, comprend un joint 27 qui l'entoure, le joint étant monté dans une rainure et, dans le mode de réalisation préféré, étant un joint torique Le joint 27 s'engage dans un alésage 60, représenté en figure 6, en passant par l'entrée 38 du distributeur La partie en prolongement 26 vient également en contact avec un champignon 44 et le maintient ouvert lorsque
le distributeur et l'ensemble à servovanne sont connectés.
Lorsque l'ensemble à servovanne est déconnecté et que la partie en prolongement est enlevée, le champignon commence à se fermer et se ferme finalement au moment o le joint torique en élastomère, constituant le joint du champignon, vient en contact avec la paroi 61 à épaulement au droit de
son chanfrein 47.
Les premier et second servopistons, représentés dans leur ensemble respectivement par les références 180 et 182, sont généralement identiques et comportent un piston 184 disposé de façon à se déplacer à l'intérieur d'un alésage 186 à partir duquel s'étend une tige de connexion 188 en une pièce avec le piston Le côté tête du piston reçoit un écoulement de liquide pressurisé provenant d'un orifice 6 -
d'admission 181 qui communique avec un orifice 114, repré-
senté en figure 2, du distributeur 30 au moyen d'une conduite d'interconnexion 178 D'une manière identique, le côté tige de connexion du piston 184 reçoit un écoulement de liquide pressurisé provenant d'un orifice d'admission 179 qui commu- nique avec un orifice 112, représenté en figure 2, du
distributeur au moyen d'une conduite d'interconnexion 177.
La figure 2 est une vue plus détaillée des canaux ménagés dans le distributeur 30 qui s'accouple à l'ensemble à servovanne 20 comportant des canaux fluidiques variables comme représenté en figure 4 En figure 2, chaque canal 23 comporte un orifice qui conduit soit à la pompe hydraulique 12 pour en revenir, soit à l'un des deux servopistons 180, 182 Les entrées 38 du distributeur fournissent alors une connexion pour les divers orifices, par l'intermédiaire des canaux 23, afin de fournir ou de recevoir le fluide qui est contrôlé par l'ensemble à servovanne 22 Le dispositif 40 à soupape d'arrêt, comme représenté en figure 3, est disposé à l'intérieur d'une entrée 38 du distributeur, qui présente une ouverture évasée 52 conduisant à un alésage 60 formant une cavité 64 ayant une paroi arrière 68 Le champignon 44 est disposé dans la cavité 64 et comprend une partie d'étanchéité et un guide 46 en forme de croix Un ressort 41 est serré contre la paroi arrière 68 et s'engage dans le champignon 44 qu'il sollicite vers le haut contre la paroi à épaulement 61 de l'entrée 38 Un moyen 49 rend étanche et maintient le champignon 44 à l'intérieur de la cavité 64 et, dans le mode de réalisation préféré, est constitué d'un joint torique 51 en élastomère placé dans un canal annulaire 53 Le joint torique est dimensionné de façon que dans son état non déformé son diamètre extérieur soit supérieur au diamètre intérieur de l'alésage 60, mais puisse être déformé par la pression afin de coulisser dans l'alésage 60 pour son insertion et son démontage Un moyen 63 de démontage de champignon comprend un trou fileté dans lequel un dispositif -7- à extrémité filetée peut être connecté pour l'enlèvement du champignon. Pendant la marche, comme représenté en figure 6, la partie en prolongement 26 maintient le champignon à l'état ouvert et permet le passage du fluide hydraulique entre les premier et second canaux Pendant le démontage, la partie en prolongement 26 est extraite et son joint 27 qui est placé sur son dessus maintient un joint étanche au fluide avec l'alésage 60 de la cavité jusqu'à ce que le joint 51 du champignon 44 s'engage effectivement dans l'alésage de la
cavité 64, fermant la première multitude de passages fluidi-
ques et, étant donné que l'ensemble à servovanne est sens
dessus dessous, la fuite, s'il y en a une, est très faible.
8 -

Claims (11)

REVENDICATIONS
1 Dispositif ( 40) à soupape d'arrêt pour emploi dans une cavité ( 64) comportant un passage de fluide, qui constitue une partie d'une entrée ( 38) ayant un trou ( 52) avec une paroi ( 61) à épaulement, caractérisé en ce que la soupape comprend: un joint ( 51) de champignon ( 44), un ressort ( 41) en contact avec le champignon afin de le solliciter vers l'extérieur dans la direction du trou, et un moyen ( 49)pour rendre étanche et retenir le
champignon à l'intérieur de la cavité.
2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en
ce que le champignon comporte un moyen de démontage ( 63).
3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'étanchéité et de retenue ( 49) est un joint torique en élastomère ( 51) monté de façon serrée sur le champignon. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le joint torique en élastomère est monté à l'intérieur
d'un canal annulaire ( 53) entourant le champignon.
Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de démontage comprend un trou taraudé dans
le centre du champignon en regard de l'entrée.
6 Dispositif pour connecter des passages de fluide traversant une interface d'accouplement, caractérisé en ce qu'il comprend: un premier élément ( 20) sur un premier côté de l'interface comportant un premier canal de fluide ( 72) et une partie en prolongement ( 26) du premier canal à travers l'interface;
un second élément ( 30) sur un second côté de l'inter-
face comportant un second canal de fluide ( 23) pouvant accepter la partie en prolongement; et
un moyen de soupage de retenue comprenant un champi-
gnon ( 44) disposé dans une cavité ( 64) ménagée dans une 9 - entrée ( 38) débouchant dans le second canal, o l'entrée comporte un trou ( 52) ayant une paroi à épaulement ( 61); un ressort ( 41) en contact avec le champignon pour solliciter ce dernier vers l'extérieur dans la direction du trou, et un moyen ( 49) pour rendre étanche et retenir le champignon à l'intérieur de la cavité, le moyen d'étanchéité et de retenue étant fonctionnement associé au moyen de soupape. 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen d'étanchéité et de retenue comprend un joint torique en élastomère ( 51) monté de façon serrée sur le champignon. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le joint torique en élastomère est monté à l'intérieur
d'un canal annulaire ( 53) entourant le champignon.
9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie en prolongement ( 26) comporte un moyen d'étanchéité ( 27) de manière à assurer son étanchéité à
l'intérieur de la cavité.
Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen d'étanchéité de la partie en prolongement comprend un second joint torique en élastomère monté à l'intérieur d'une rainure entourant la partie en prolongement et placé sur cette partie de manière à fournir l'étanchéité de cette partie à l'intérieur de la cavité au moins dans la
mesure o le champignon se trouve dans la position ouverte.
11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de démontage ( 63) comportant un trou taraudé dans le centre du champignon en
regard de l'entrée.
12 Ensemble à distributeur de fluide, caractérisé en ce qu'il comprend: un distributeur ( 30) relié à un carter ( 20) sur un premier côté d'une surface d'accouplement; une première multitude de passages ( 23) pour fluide - formés dans le distributeur s'étendant jusqu'à l'interface; une seconde multitude de passages ( 72) pour fluide ménagés dans le carter; des parties en prolongement ( 26) s'étendant hors du distributeur à travers l'interface afin de connecter les
premiers passages pour fluide à des seconds passages respec-
tifs à travers l'interface; les premiers passages présentant une entrée ( 38) pour recevoir la partie en prolongement, l'entrée comportant une cavité comprenant un trou ( 52) ayant une paroi ( 61) à épaulement; et un moyen de soupape d'arrêt ( 40) inséré dans la cavité, comprenant un joint ( 51) pour champignon disposé dans la cavité, un ressort ( 41) en contact avec le champignon afin de solliciter celui-ci vers l'extérieur dans la direction de la paroi à épaulement et en relation d'étanchéité avec celleci; et un moyen ( 49) pour rendre étanche et retenir le
champignon à l'intérieur de la cavité.
13 Ensemble à distributeur selon la revendication 12, caractérisé en ce que le moyen d'étanchéité et de retenue comprend un joint torique en élastomère ( 51) monté en étant
serré sur le champignon.
14 Ensemble à distributeur selon la revendication 13, caractérisé en ce que le joint torique en élastomère est monté à l'intérieur d'un canal annulaire ( 53) entourant le champignon. Ensemble à distributeur selon la revendication 14, caractérisé en ce que la partie en prolongement ( 26) comporte un moyen d'étanchéité ( 27) pour assurer son étanchéité au
fluide à l'intérieur de la cavité.
16 Ensemble à distributeur selon la revendication 15, caractérisé en ce que le moyen d'étanchéité de la partie en prolongement comporte un second joint torique en élastomère il - monté à l'intérieur d'une rainure entourant la partie en prolongement et placé sur cette partie de manière à assurer l'étanchéité au fluide de ladite partie à l'intérieur de la cavité, au moins dans la mesure o le champignon se trouve dans la position ouverte. 17 Ensemble à distributeur selon la revendication 16, caractérisé en ce que la partie en prolongement ( 26) est un filtre. 18 Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de démontage ( 63) comportant un trou taraudé dans le centre du champignon en
regard de l'entrée.
19 Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que la partie en prolongement ( 26) comporte un filtre à
tamis.
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