FR2661726A1

FR2661726A1 - Grooved seat for hydraulic or pneumatic valve or flap valve and system equipped with such a seat

Info

Publication number: FR2661726A1
Application number: FR9005550A
Authority: FR
Inventors: Gadeau Jean; Avner David
Original assignee: CARBON STE FSE AMORTISSEURS
Current assignee: CARBON STE FSE AMORTISSEURS
Priority date: 1990-05-02
Filing date: 1990-05-02
Publication date: 1991-11-08
Anticipated expiration: 2010-05-02
Also published as: FR2661726B1

Abstract

The hydraulic or pneumatic valve or flap valve seat includes a plurality of grooves passing through it and forming paths for the penetration of the fluid when the flap valve or the valve is in the closed state, the cross-section of each said groove being sufficiently small to allow only a negligible flow of the fluid through the seat (2). Application to hydraulic or pneumatic systems such as a damper for a vehicle.

Description

SIEGE RAYE POUR CLAPET OU SOUPAPE HYDRAULIQUS-OU PNEUMATIQUE ET
SYSTEME EQUIPE D1UN TEL SIEGE.STRIPED SEAT FOR HYDRAULIC OR PNEUMATIC VALVE OR VALVE AND
SYSTEM EQUIPPED WITH SUCH A SEAT.

La présente invention concerne un siège de clapet ou de soupape pouvant équiper des systèmes hydrauliques ou pneumatiques. The present invention relates to a valve seat that can be fitted to hydraulic or pneumatic systems.

Habituellement, les clapets et soupapes hydrauliques ou pneumatiques présentent une discontinuité de fonctionnement se traduisant par le fait que la pression nécessaire pour ouvrir le clapet ou la soupape est plus forte que la pression nécessaire pour maintenir le clapet ou la soupape légèrement ouvert. I1 en est de même pour la fermeture du clapet ou de la soupape. Cette discontinuité de fonctionnement peut engendrer des bruits et vibrations indésirables pendant le fonctionnement du système hydraulique ou pneumatique correspondant. Usually, hydraulic or pneumatic valves and valves have a discontinuity of operation resulting in the fact that the pressure necessary to open the valve is greater than the pressure necessary to keep the valve slightly open. It is the same for closing the flap or the valve. This discontinuity in operation can generate unwanted noise and vibration during the operation of the corresponding hydraulic or pneumatic system.

On sait que la cause principale des bruits et vibrations est constituée par deux phénomènes ayant lieu au niveau du siège du clapet ou de la soupape : (a) la surface sur laquelle la pression du fluide s'exerce augmente et diminue de façon brutale à l'instant de ltouverture et de la fermeture respectivement; (b) à l'instant de l'ouverture, il se produit un collage hydraulique ou pneumatique entre le clapet ou la soupape et son siège. We know that the main cause of noise and vibration is constituted by two phenomena taking place at the seat of the valve or valve: (a) the surface on which the fluid pressure is exerted increases and decreases suddenly in the 'instant of opening and closing respectively; (b) at the instant of opening, a hydraulic or pneumatic bonding occurs between the valve or the valve and its seat.

Pour réduire des effets néfastes dus aux bruits et vibrations, une solution a été proposé consistant à rendre rugueuse la surface de contact entre le clapet ou la soupape et son siège, par exemple par la technique de grenaillage à l'aide des microbilles projetées contre ladite surface. Cette solution ne procure néanmoins pas de résultats satisfaisants, car la surface rugueuse ainsi obtenue ne résiste pas longtemps à lteffet de matage du à 11 ouverture et la fermeture du clapet ou de la soupape. Le résultat bénéfique d'une surface grenaillee est dans ce cas là aléatoire et temporaire. To reduce harmful effects due to noise and vibration, a solution has been proposed consisting in roughening the contact surface between the valve or the valve and its seat, for example by the shot blasting technique using microbeads projected against said area. This solution does not, however, give satisfactory results, because the rough surface thus obtained does not withstand the matting effect for a long time due to the opening and closing of the valve. In this case, the beneficial result of a shot blasted surface is random and temporary.

La présente invention a pour objet de fournir une solution simple, efficace et durable pour remédier au problème de bruits et vibrations mentionnés ci-dessus. The object of the present invention is to provide a simple, effective and lasting solution to remedy the problem of noise and vibrations mentioned above.

L'invention a également pour objet un siège rayé pour clapet ou soupape permettant d'équiper notamment des systèmes hydrauliques ou pneumatiques. The invention also relates to a striped seat for a flap or valve making it possible to equip in particular hydraulic or pneumatic systems.

Le siège de clapet ou de soupape hydraulique ou pneumatique, selon l'invention, comporte une pluralité de rayures le traversant et formant chemins de pénétration du fluide lorsque le clapet ou la soupape est à l'état fermé. La section de chacune desdites rayures doit être suffisamment faible pour ne permettre qu'un écoulement négligeable du fluide à travers le siège. The valve or hydraulic or pneumatic valve seat, according to the invention, has a plurality of scratches passing through it and forming paths of penetration of the fluid when the valve or valve is in the closed state. The section of each of said scratches must be small enough to allow only a negligible flow of the fluid through the seat.

De préférence, les rayures ont une longueur supérieure à la largeur radiale du siège. Elles peuvent présenter une allure tortueuse ou des noeuds pour ralentir l'écoulement du fluide, tels que des chicanes ou des croisements avec au moins une des autres rayures. Preferably, the stripes have a length greater than the radial width of the seat. They may have a tortuous appearance or knots to slow the flow of the fluid, such as baffles or crosses with at least one of the other stripes.

Selon les caractéristiques physiques du fluide traversant le clapet ou la soupape, la profondeur des rayures peut être comprise entre 0,02 min à 0,2 mm. Depending on the physical characteristics of the fluid passing through the flap or the valve, the depth of the scratches may be between 0.02 min to 0.2 mm.

Grâce aux rayures du siège, le fluide peut s'infiltrer entre le clapet ou la soupape et son siège dès qu'il existe une différence de pression de part et d'autre du clapet ou de la soupape sans toutefois permettre un écoulement appréciable du fluide avant l'ouverture du clapet ou de la soupape. Thanks to the scratches on the seat, the fluid can infiltrate between the valve or the valve and its seat as soon as there is a pressure difference on either side of the valve or the valve without however allowing an appreciable flow of the fluid. before opening the flap or valve.

Cela a pour conséquence d'une part de diminuer l'effet du collage et d'autre part de réduire l'effet de changement brusque de la surface de contact sur laquelle s'exerce la pression du fluide. Il en résulte que les bruits et vibrations indésirables dans le fonctionnement du système hydraulique ou pneumatique sont ainsi diminués, voire supprimé. The consequence of this is on the one hand to reduce the effect of bonding and on the other hand to reduce the effect of sudden change in the contact surface on which the fluid pressure is exerted. As a result, unwanted noise and vibrations in the operation of the hydraulic or pneumatic system are thus reduced or even eliminated.

L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de quelques modes de réalisation de l'invention pris à titre nullement limitatif et illustrés par des dessins annexés, sur lesquels
la figure 1 est une vue partielle en coupe axiale d'un système hydraulique ou pneumatique équipé d'un siège selon un premier mode de réalisation de l'invention;
la figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure l;
la figure 3 est une vue partielle en coupe axiale d'une soupape pourvue d'un siège selon un second mode de réalisation de l'invention;
la figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 3;
la figure 5 est une vue partielle en coupe axiale d'un clapet flottant équipé d'un siège selon un troisième mode de réalisation de l'invention; et
la figure 6 est une vue en coupe selon VI-VI de la figure 5.The invention will be better understood on studying the detailed description of some embodiments of the invention taken in a non-limiting manner and illustrated by appended drawings, in which
Figure 1 is a partial view in axial section of a hydraulic or pneumatic system equipped with a seat according to a first embodiment of the invention;
Figure 2 is a sectional view along II-II of Figure l;
Figure 3 is a partial view in axial section of a valve provided with a seat according to a second embodiment of the invention;
Figure 4 is a sectional view along IV-IV of Figure 3;
Figure 5 is a partial view in axial section of a floating valve equipped with a seat according to a third embodiment of the invention; and
FIG. 6 is a sectional view along VI-VI of FIG. 5.

Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, le clapet 1 sous forme de disque coopère avec son siège 2 constitué par une surface annulaire horizontale à l'extrémité supérieure d'un corps cylindrique 3 formant piston à l'intérieur d'un tube 4. As can be seen in Figures 1 and 2, the valve 1 in the form of a disc cooperates with its seat 2 constituted by a horizontal annular surface at the upper end of a cylindrical body 3 forming a piston inside a tube 4.

Le piston 3 est pourvu de plusieurs perforations axiales 5 disposées régulièrement autour d'un trou central de montage 6. Le clapet 1 présente également un trou central pour pouvoir être assemblé au piston 3 à l'aide d'un moyen d'assemblage 7, de façon à plaquer le clapet 1 contre son siège 2. The piston 3 is provided with several axial perforations 5 regularly arranged around a central mounting hole 6. The valve 1 also has a central hole so that it can be assembled to the piston 3 using an assembly means 7, so as to press the valve 1 against its seat 2.

Le tube 4 est rempli d'un fluide de part et d'autre du piston 3 et séparé par le clapet 1. Lorsque la pression dans le compartiment inférieur 8 du tube 4 est supérieur à la pression dans le compartiment supérieur 9 du tube 4, le fluide a tendance à soulever le clapet I de son siège 2 par l'intermédiaire des perforations axiales 5. The tube 4 is filled with a fluid on either side of the piston 3 and separated by the valve 1. When the pressure in the lower compartment 8 of the tube 4 is greater than the pressure in the upper compartment 9 of the tube 4, the fluid tends to lift the valve I from its seat 2 via the axial perforations 5.

Lorsque la différence de pression est suffisamment grande, la partie périphérique du clapet I subit une déformation élastique vers le haut, ce qui se traduit par l'ouverture du clapet 1. Une partie du fluide est transféré alors à travers l'ouverture du clapet 1 depuis le compartiment inférieur 8 jusqu'à dans le compartiment supérieur 9. When the pressure difference is sufficiently large, the peripheral part of the valve I undergoes an elastic deformation upwards, which results in the opening of the valve 1. A part of the fluid is then transferred through the opening of the valve 1 from the lower compartment 8 to the upper compartment 9.

Lorsque la différence de pression n'est plus suffisante pour maintenir l'ouverture du clapet l, le clapet revient à l'état de fermeture et est plaqué de nouveau contre le siège 2. When the pressure difference is no longer sufficient to maintain the opening of the valve l, the valve returns to the closed state and is pressed again against the seat 2.

Sur la figure 2, le siège 2 du clapet présente une pluralité de rayures courbées disposées de façon régulière. Il est important qu'une partie au moins de ces rayures traversent le siège de façon à pouvoir laisser pénétrer le fluide sans toutefois permettre un écoulement important du fluide à travers le siège-lorsque le clapet 1 est fermé. Les rayures peuvent être obtenues par des techniques classiques connues en soi, telles que la frappe par électro-érosion ou le moletage. Il en résulte que l'effet de collage du clapet 1 contre son siège 2 diminue considérablement puisque le fluide s'écoulant à travers les rayures exerce au préalable un effort sur le clapet 1 avant son ouverture. In Figure 2, the seat 2 of the valve has a plurality of curved stripes arranged in a regular manner. It is important that at least part of these scratches pass through the seat so as to be able to let the fluid penetrate without, however, allowing a significant flow of the fluid through the seat when the valve 1 is closed. The scratches can be obtained by conventional techniques known per se, such as striking by electro-erosion or knurling. As a result, the bonding effect of the valve 1 against its seat 2 decreases considerably since the fluid flowing through the scratches exerts a force on the valve 1 before it opens.

Sur la figure 3 est montrée une soupape 10 plaquée contre son siège il par l'intermédiaire d'une tige centrale 12 et un ressort de rappel 13. Comme pour le premier mode de réalisation, le siège il de la soupape 10 présente des rayures le traversant (figure 4). Des rayures dans cet exemple présentent des formes en zigzag régulièrement réparties sur le siège. In Figure 3 is shown a valve 10 pressed against its seat il by means of a central rod 12 and a return spring 13. As for the first embodiment, the seat il of the valve 10 has scratches the crossing (figure 4). Stripes in this example have zigzag shapes evenly distributed over the seat.

Le mode de réalisation illustré par les figures 5 et 6 diffère du premier mode de réalisation illustré par les figures 1 et 2 uniquement par le fait que le clapet 1 est ici flottant et incorporé dans u piston 3 d'un amortisseur hydraulique. Le siège 2 présente ici des rayures croisées disposées de façon régulière. Le clapet 1 est sous forme annulaire et peut être ouvert aussi bien vers le compartiment supérieur 9 que vers le compartiment inférieur 8 pour le transfert du fluide. Le principe de fonctionnement du clapet est similaire au premier mode de réalisation. The embodiment illustrated in Figures 5 and 6 differs from the first embodiment illustrated in Figures 1 and 2 only in that the valve 1 is here floating and incorporated in u piston 3 of a hydraulic shock absorber. The seat 2 here has crossed stripes arranged in a regular manner. The valve 1 is in annular form and can be opened both towards the upper compartment 9 and towards the lower compartment 8 for the transfer of the fluid. The operating principle of the valve is similar to the first embodiment.

D'autres formes de rayures peuvent être pratiquées sur le siège 2, 11, ce qui est important pour l'invention c'est qu'au moins une partie de ces rayures traverse le siège pour pouvoir laisser une très faible quantité de fluide traverser le siège lorsque le clapet l ou la soupape 10 est à l'état fermé. Other forms of scratches can be practiced on the seat 2, 11, what is important for the invention is that at least part of these scratches crosses the seat to be able to let a very small amount of fluid pass through the seat when the valve l or the valve 10 is in the closed state.

En outre, il faut que la quantité du fluide traversant le siège soit négligeable pour ne pas perturber le fonctionnement du clapet ou de la soupape. C'est pourquoi il faut que la section ou la profondeur des rayures traversantes soit assez faible. In addition, the quantity of fluid passing through the seat must be negligible so as not to disturb the operation of the valve. This is why the cross section or the depth of the through stripes must be fairly small.

L'invention peut être appliquée à tout système hydraulique ou pneumatique et en particulier des dispositifs de suspension pour véhicule tel qu'un amortisseur. The invention can be applied to any hydraulic or pneumatic system and in particular to suspension devices for vehicles such as a shock absorber.

Claims

l. Seat (2, 11) of valve (1) or of valve <(-l0) hydraulic or pneumatic, characterized in that it has a plurality of scratches passing through it and forming paths of penetration of the fluid when the valve or valve is in the closed state, the section of each of said scratches being small enough to allow only a negligible flow of the fluid through the seat.

2. Valve or valve seat according to claim 1, characterized in that at least part of the scratches have a length greater than the radial width of the seat (2, 11).

3. Valve or valve seat according to claim 1 or 2, characterized in that the stripes have knots for the flow of the fluid, such as baffles or crossings with neighboring stripes.

4. Valve or valve seat according to any one of the preceding claims, characterized in that the scratches sense a depth between 0.02mm to 0.2mm.

5. Valve or valve seat according to one of the preceding claims, characterized in that the scratches are arranged regularly on the seat.

6. Valve or valve seat according to one of the preceding claims, characterized in that the stripes have a regular geometric design.

7. Valve or valve seat according to one of the preceding claims, characterized in that it also has scratches which do not pass through the seat.

8. Hydraulic or pneumatic system, such as a shock absorber for a vehicle, equipped with a valve seat according to any one of the preceding claims.