BE480459A - - Google Patents

Description

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  "Perfectionnements apportés et relatifs aux soupapes de décharge automatiques pour pompes hydrauliques ". 



   Cette invention se rapporte à des soupapes de décharge automatiques pour pompes hydrauliques à fonctionnement continu de toutes constructions connues   et,particulièrement,   pour celles qui ont un débit pratiquement constant et qui sont de l'espèce employée pour assurer la pression dans un système   hydraulique,   lequel peut comprendre un cylindre ou des cylin- dres de presse hydraulique ou une autre machine hydraulique, pourvue ou non d'un accumulateur hydraulique des tiné à accu- muler du liquide sous pression. 



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Les soupapes de décharge automatiques, telles qu'elles sont construites maintenant, ont une tendance à met- tre en charge et/ou à décharger partiellement, particulièrement lorsque les conditions sont telles que la pression dans le sys- tème hydraulique monte et descend très lentement. C'est un fait également que   le   fonctionnement de la soupape de décharge peut provoquer des coups de bélier dans le système hydraulique et, dans les cas où le système hydraulique consomme un volume par exemple considérable de fluide sous pression,/un volume presque égal au débit maximum de la pompe, la soupape de décharge a une tendance à. chasser violemment.

   Ainsi, c'est un but général de cette invention que de procurer une soupape de décharge auto- matique d'une construction améliorée qui fonctionne avec dou- ceur et efficacité sans causer de coup de bélier sérieux dans le système hydraulique. 



   L'objet de cette invention est de procurer un dispositif par lequel une pompe du type décrit ci-dessus puis- se être automatiquement déchargée de façon que le débit de la pompe soit évacué par un by-pass à une pression comparativement basse lorsque la pression dans le système hydraulique atteint une valeur prédéterminée, et puisse être automatiquement mise en charge de nouveau, de façon que la pompe alimente de nouveau le système hydraulique lorsque la pression dans le système hy- draulique tombe en dessous d'une valeur prédéterminée. Il est souvent désiré de maintenir la pression dans un système   hy-   draulique entre des limites fort rapprochées, par exemple, dif- férentes de 5% d'une valeur prédéterminée.

   Lorsque les pres- ses ou machines hydrauliques ne fonctionnent pas et qu'il y a peu de fuites, la pompe sera déchargée pour des périodes de temps considérables et momentanément mise en charge pour com- penser les fuites lorsque la pression tombe en dessous de la valeur limite. D'un autre cote, s'il y a des fuites considéra- 

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 bles ou s'il y a une demande intermittente fonctionnelle de pression hydraulique pour les presses ou les machines hydrauliques, il est nécessaire que la pompe soit très rapidement mise en charge et déchargea et ce à intervalles fréquents, afin de maintenir la pression dans le système entre les limites prescrites. On peut également désirer augmenter ou réduire la pression dans le système hydraulique sujet aux variations prescrites, par un réglage de la soupape de décharge.

   Par conséquent, un autre but de cette invention est de procurer une soupape de décharge d'une construction simple et amélioréequi soit aisément réglable entre des limites reculées de pression et qui soit capable de fonctionner automatiquement pour maintenir la pression dans le système hydraulique entre les limites prescrites sous des conditions très variables de la fluctuation dans la demande de pression hydraulique.

   Un autre objet encore de cette invention est de procurer une soupape de décharge qui puisse agir comme soupape contre la   supression   lorsque la limite supérieure de pression est atteinte et avant la décharge de la   pompeet   qui puisse être réglée de façon que la pompe soit déchargée presque immédiatement après que la limite de pression est atteinte ou bien, dans une variante, de façon que la soupape de décharge fonctionne comme une soupape contre la surpression pendant une période de temps précédant la décharge de la pompe.

   Un autre objet de cette invention est de procurer   ue   soupape de décharge qui puisse être réglée de façon à ne pas chasser violemment entre les positions "en charge" et "déchargé" et qui encore ne prenne pas de position intermédiaire stable dans laquelle la pompe est partiellement déchargée. 



   Une soupape de   décharge   selon un aspect de la présente   invention)comprend   la combinaison d'une soupape de by-pass fonctionnant hydrauliquement   etd'une-soupape   directrice fonctionnant hydrauliquement, ladite soupape directrice fonctionnant automatiquement sous la pression du liquide dans le 

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 système hydraulique afin de contrôler le débit du liquide sous pression vers la soupape by-pass et de rendre ainsi automatique le fonctionnement de cette dernière pour décharger entiè-   rement   la pompe lors d'une augmentation survenant dans la pression du liquide du système Hydraulique et pour mettre entière-ment en charge la pompe lors d'une diminution survenant dans ladite pression,

   dans le but de maintenir la pression dans ledit système hydraulique une valeur pratiquement constante et prédéterminée. 



   Une réalisation de cette invention consiste en une soupape de décharge comprenant deux soupapes à piston sans garniture d'étanchéité ou joint hydraulique, pistons soumis   à.   l'action d'un ressort, l'une des soupapes étant une soupape-pilote répondant à la pression dans le système hydraulique at qui.

   sera appelée soupape directrice, et l'autre soupape étant commandée par la soupape directrice et fonctionnant sous l'action du débitde la pompe,contre l'action d'un ressort, soupape qui sera appelée soupape by-pass.La soupape directrice comprend un piston sans joint hydraulique fonctionnant sous l'action de la pression dans le système hydraulique contre   l'action   d'un ressort,   et @unie   d'une canalisation d'admission qui est en communication permanente avec le système hydraulique, et d'une   canalisation   de refoulement qui est aussi une connexion de pression vers la surface active du piston de la soupape by-   pass.  Le piston de la soupape directrice a un mouvement limité à doux positions extrêmes si bien que, supposant que l'axe du piston est disposé verticalement,

   que le ressort pousse le piston vers le bas et que la pression dans le système hydraulique pousse le piston vers le haut, les ouvertures de la soupape sont disposées de telle façon que, dans la. position supérieure, le liquide sous pression venant du système hydraulique passe de l'admission par la conduite de pression vers la surface active du piston de la soupape by-pass et que l'ouverture de 

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   refoulement soit fermée ; etque, dans la position inférieure,   l'ouverture d'admission soit fermée et l'ouverture de refoule- ment soit ouverte, si bien que la surface active du piston de la soupape by-pass est reliée au refoulement.

   La force du res- sort est réglable par l'intermédiaire d'une vis et d'un volant ou d'un autre dispositif adéquat, si bien que la pression hy- draulique nécessaire pour pousser le piston de la soupape dans la position supérieure peut être établie à une valeur prédéter- minée afin de régler.la pression dans le système hydraulique. 



   La force du ressort et la distance entre les ouvertures déter- minent la chute de pression nécessaire pour permettre au res- sort de pousser le piston dans la position inférieure, ce qui détermine la variation de la pression dans le système hydrau- lique entre les limites prescrites. Le piston de la soupape directrice passe, pendant son mouvement axial entre les posi- tions extrêmes, par une position intermédiaire ou neutre où les ouvertures d'admission et de refoulement sont toutes deux ''fermées par le piston. Une pompe qui fonctionne continûment envoie du liquide sous pression, de préférence à un débit cons- tant, au système hydraulique par un clapet de retenue, si bien que lorsque la pompe est déchargée, ledit clapet empêche le liquide sous pression de s'échapper du système hydraulique vers le tuyau de refoulement de la pompe.

   La soupape by-pass comprend une soupape du type à piston sans joint hydraulique, soumis à l'action d'un ressort, commandée par la soupape direc- trice et dont l'admission à la surface active du piston est en communication avec la conduite de pression de la soupape directrice, si bien que la surface active du piston de la sou- pape by-pass et la conduite de pression de la soupape directri-. ce sont en communication libre et permanente. Il y a également une communication permanente entre le tuyau de refoulement de la pompe et la soupape by-pass et il y a également une condui- te de sortie.

   Le piston de la soupape by-pass a un mouvement 

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 axial limité à deux positions extrêmes qui seront appelées "position en charge" et "position en décharge", Le piston de la soupape est maintenu dans la position en charge par un res- sort et il est poussé vers la position en décharge par la pres- sion du liquide venant de la soupape directrice contre l'ac- tion du ressort.

   Le mouvement axial du piston de la soupape en- tre les positions extrêmes couvre et découvre trois séries d'ouvertures qui seront appelées "ouvertures   by-pass   de haute pression", "ouvertures by-pass de basse pression" et "ouvertu- ouvertures by-pass de haute pression et les res de fuites",Les/oavertures   by-pass   de basse   pression   dé- bouchent dans un passage de sortie commun et les ouvertures de fuites, lorsqu'elles sont ouvertes, mettent en communication la conduite de la pompe et l'extrémité active de la soupape by-pass.

   Dans la position en charge, les ouvertures   by-pass   de haute pression sont totalement ou partiellement découvertes par le piston de la soupape by-pass et une petite vis de ré- glage est prévue pour régler la position terminale du piston dans le but de modifier la section découverte des ouvertures;

   le liquide sous pression venant de la soupape directrice peut librement s'échapper vers le passage de sortie par ces ouver- tures, mais, si la vitesse du courant du liquide sous pression venant de la soupape directrice dépasse une valeur   prédétermi-   néc, la pression en retour aux puvertures by-pass de haute pression sera telle que la pression sur la surface active du piston de la soupape by-pass augmentera suffisamment pour dé- placer ledit piston vers la position en décharge et, comme il commence à s2y déplacer, il couvre entièrement les ouvertures   by-pass   de haute pression, si bien que le piston de la. soupape by-pass est à plus forte raison poussé par la pression du li- qui-de venant de la soupape directrice vers la position en dé- charge.

   Dans la position en décharge, le piston de la soupape by-pass découvre les ouvertures by-pass de basse presssion qui mettent en communication le tuyau de refoulement de la 

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 pompe et le passage d'évacuation, et il découvre une ou plusieurs ouvertures de fuites, plus petites, qui communiquent avec l'espace actif du piston, lesdites   ouvertures   de fuites mettant ainsi en communication le tuyau de refoulement de la pompe et l'espace actif du piston.

   On comprend que lorsque la pompe est déchargée, la soupape directrice peut se déplacer graduellement vers la position neutre où le liquide sous pression est enfermé dans l'espace actif de la soupape   by-pass et   la fonction des ouvertures de fuites est de fournir une communication entre le tuyau de refoulement de la pompe et l'espace actif de la soupape by-pass et de maintenir la soupape dans la position en décharge malgré quelque fuite réduite qui peut   avoit   lieu entre l'espace actif de la soupape bypass et la soupape directrice. L'ouverture de fuites constitue par conséquent une particularité importante de cette invention.

   Lorsque le piston de la soupape directrice se déplace jusqu'à la position inférieure, l'espace actif de la soupape by-pass est entièrement ouvert vers l'évacuation et les ouvertures de fuites sont de section trop faible pour permettre un courant suffisant de liquide sous   pression.venant   de la pompe   déchargée pour   maintenir la pression sur la surface active du piston de la soupape   by-pass.et   le ressort pousse   ,le   piston de la soupape by-pass jusqu'à la position inférieure et le piston de la soupape bypass recouvre les ouvertures by-pass de basse pression ainsi que les ouvertures de fuites.

   La force exercée par le ressort de la soupape by-pass par rapport à l'espace actif de la soupape est telle que lorsque les ouvertures by-pass de basse pression sont découvertes, le débit de la pompe est by-passé à une pression de, par exemple, 25 à 200 livres par pouce carré, si bien qu'en fait, il est évacué par une soupape de sûreté de basse pression. 



   Afin que l'invention puisse être clairement comprise et réalisée, deux réalisations seront maintenant dé- 

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 crites à   tire     d'exemple,     l'aide   des dessins ci-joints   où :   la fig. 1 est une section en élévation, quelque peu   schématique,   d'une soupape de décharge conforme à la présente invention et réalisant une soupape directrice ayant un seul élément à soupape, et une soupape by-pass, la fig. 2 est une section suivant la ligne   II-TT   de la fig. 1, et la fig.   3 illustre,   par une section en élévation, une forme modifiée de la soupape directrice qui   diffè-   re de la. soupape directrice illustrée par la fig.

   1 par le fait qu'elle comprend deux éléments à soupape au lieu d'un seul. 



   En se référant maintenant aux figures 1 et 2 des dessins,   A   représente la pompe, B représente la soupape directrice et C représente la soupape by-pass. La conduite multitubulaire d'admission 20 de la pompe et la conduite multitubuaire 21 d'évacuation sont en   communication   avec un   ré-   servoir   commun   d'alimentation. Le débit de la pompe passe Dar le tuyau 43, tout droit à travers les deux soupa.pes etpar le clapet de retenue 32 et, enfin, par le tuyau 22 vers le système hydraulique.La conduite de pression 23 de la soupape directrice est en communication permanente avec l'admission 24 de la soupape by-pass et, par conséquent, avec l'espace comprenant la surface active 36a du piston de la soupape by-pass.

   Le piston 26 de la soupape directrice est sounis à l'action d'un   ressort 33     enfermé   dans un carter 34 et il est prévu une vis de réglage 35 pour   régler   la force du ressort. Le piston de la soupape directrice   comporte   des parties   à.   section réduite 26a. et 26b, séparées par des parties plein diamètre. Dans   la po-   sition montrée par le dessin, le piston de la soupape directrice se trouve dans la position   inférieure et,   par conséquent, l'espace actif de la soupape by-pass est en communication avec l'évacuation par les ouvertures 27 etles sections réduites 26aJet par le carter   34   et le tuyau multitubulaire d'évacuation 21.

   Dans la position supérieure du piston de la soupape 

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 directrice, les ouvertures 27 sont fermées et le refoulement de la pompe est en communication avec la surface active 36a du piston de la soupape by-pass par les ouvertures 29,28 et les sections réduites 26b. Le système hydraulique 22 est en communication permanente avec un espace comprenant la surface active 26c du piston de la soupape directrice par l'intermédiaire d'un passage 25 et des sections réduites 26d et 26e de la broche 26 et, par conséquent, le piston de la soupape directrice, qui est soumis à l'action d'un ressort, est également continuellement soumis à la pression régnant dans le système hydraulique. 



  Le piston de la soupape by-pass 36 est soumis à l'action   du@res-   sort 41 enfermé dans le carter 42 et le piston a un évidement central 36b qui est en communication permanente avec l'évacuation par le carter 42 et le tuyau multitubulaire d'évacuation 21, un libre passage de l'évidement central 26b vers le carter 42 est assuré par les ouvertures d'évacuation 39. Les ouvertures by-pass de basse pres'sion consistent d'un ou de plusieurs trous radiaux 38 ménagés dans le piston de la soupape by-pass et les ouvertures by-pass de haute pression consistent en un certain nombre de trous radiaux 37 ménagés dans le piston de la soupape by-pass. L'ouverture ou les ouvertures de fuites consistent en une ou plusieurs rainures axiales au bas du piston de la soupape by-pass, ainsi qu'il est montré en 36c. 



  Dans la position montrée sur le dessin, le piston de la soupape by-pass est dans la position en charge et cette position terminale est réglable au moyen de la vis 40. Les ouvertures bypass de haute pression 37 sont composées d'une série de trous disposés, en hélice, si bien que lorsque le piston se déplace vers le haut, quelques uns des trous sont couverts avant que le dernier trou soit fermé. Lorsque le piston de la soupape directrice se trouve en position supérieure, le débit de la pompe est dirigé vers l'espace actif de la soupape by-pass par la conduite 24 et de là il passe par les ouvertures by-pass de 

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 haute pression 37 vers l'évidement central du piston et de là. il est évacué par le tuyau multitubulaire 21.

   Si le volume de liquide débité par la pompe est suffisant pour provoquer une pression en retour suffisante) au passage par les ouvertures by-pass de haute pression, pour que le piston de la soupape bypass se déplace vers la position supérieure, les ouvertures by-pass de haute pression vont être graduellement fermées et le piston va occuper la position en décharge où les ouvertures   by-pass   de basse pression vont être découvertes,   mettant   en communication la chambre 43a, reliée au tuyau de refoulement de la   pompe.et   l'évidement central du piston de la soupape bypass 36b; relié au tuyau multitubulaire d'évacuation 21.

   Dans la position en décharge, les ouvertures de fuites 36c mettent en communication la chambre 43a et l'espace actif 36a du piston, si bien qu'il y a communication entre le tuyau de refoulement de la pompe et l'espace actif de la soupape by-pass. 



  Alors, lorsque le piston de la soupape directrice commence à se déplacer vers la. position inférieure et met   en   communication l'espace actif de la soupape by-pass et l'évacuation, le ressort 41 pousse le piston de la soupape by-pass vers la position en charge. On voit que l'ouverture de fuites a la forme d'une rainure 36 de profondeur graduellement décroissante son extrémité intérieure et qu'elle est située de telle fa- çon,par rapport aux ouvertures   by-pass   de basse pression 38, que l'ouverture de fuites soitfermée avant que les ouvertures by-pass de basse pression soient fermées et/ou que lorsque le piston se déplace vers la position en charge, la section effective de l'ouverture de fuite 36c se trouve réduite plus vite que la section des ouvertures by-pass de basse pression   38,

  comme   il est décrit et dans le but décrit plus haut dans la présente description. 



   Selon la réalisation de cette invention, telle qu'elle a été décrite jusqu'ici et en supposant que la pompe 

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 soit déchargée et qu'elle maintient une certaine pression prédéterminée, il serait possible d'accroître cette pression en vissant vers le bas la vis 35, ce qui augmente la poussée du ressort 33, ce qui force le piston 26 à se déplacer vers le bas contre la pression agissant sur son extrémité active 36c, ce qui ouvre l'ouverture 27 vers l'évacuation et met la pompe en charge par l'action de la soupape by-pass C, ce qui fait augmenter la pression régnant dans le système jusqu'à la valeur supérieure désirée; lorsque celle-ci est atteinte, la pompe sera mise en décharge par la soupape directrice comme il a été décrit ci-dessus.

   D'un autre côté, il serait impossible de faire baisser, au moyen de la soupape telle qu'elle a été décrite jusqu'ici, la pression régnant dans le système en dévissant la vis 35 pour diminuer la poussée du ressort 33 et permettre au piston 26 de monter, parce que la pression régnant dans le système et la conduite 22 est verrouillée par le clapet de retenue 32 et ne peut donc se libérer par l'ouverture 28.

   Afin de vaincre cette difficulté et conformément à une autre réalisation encore de l'invention, le piston 26 peut se déplacer vers le haut au-delà de la position où l'ouverture 28 est entièrement ouverte et jusqu'à ce que la section réduite 26e soit en communication avec l'ouverture 30, si bien que lorsque la vis 35 est dévissée suffisamment, la pression régnant dans le système peut pousser le piston 26 vers le haut suffisamment pour mettre en communication le passage 25 et l'ouverture 30, si bien que le fluide sous pression du système peut s'échapper par les passages 22 et 25, la section réduite 26e, l'ouverture 30, l'ouverture 29, la section réduite 26b, l'ouverture 28, les conduites 23 et 24, l'ouverture de fuites 36c, les ouvertures by-pass de basse pression 38 et l'évidement 36b vers le tuyau multitubulaire d'évacuation 21. 



   La soupape de décharge décrite ci-dessus fonctionne de la manière suivante. Lorsque la pression qui règne 

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 dans le système hydraulique atteint la limite supérieure, elle pousse le piston de la soupape directrice vers la position   @   supérieure et le liquide sous pression venant du système   hydrau-   lique est de ce fait   dirige a   travers la soupape directrice vers l'espace actif de la soupape by-pass   36a,   le débit de la pompe A versle système hydraulique étant de préférence constant.

   Si, lorsque la limite supérieure de pression est atteinte, une grande partie du débit de la pompe estutilisée dans le système hydraulique pour mouvoir des cylindres hydrauliques ou d'autres machines, alors, le débit excédentaire qui passe par les ouvertures by-pass de haute pression   37   ne provoquera pas une pression en retour suffisante sur la surface active du piston de la soupape by-pass pour le déplacer de la position en charge et, par conséquent, la soupape de décharge va fonctionner copine une soupape de sûreté de haute pression.

   D'un autre côté, si une petite partie seulement du débit de la ponpe est utilisée dans le système hydraulique, le débit excédentaire sera comparativement grand et son passage par les ouvertures by-pass de haute pression provoquera une pression en retour suffisante sur la surface active du piston de la soupape   by-pass   pour déplacer ce piston jusqu'à la position en décharge, de qui dirige le débit de la pompe vers les ouvertures bypass de basse pression 38 et de là, vers l'évacuation : en d'autres mots, la pompe sera déchargée.

   Lorsque la pompe est déchargée, la pression régnant dans le système hydraulique peut tomber par suite de fuites ou de petites demandes de liquide sous pression, si bien que le piston de la soupape directrice 26 va se déplacer dans la position neutre et le liquide sous pression sera enfermé dans l'espace actif de la soupape by-pass et celle-ci sera bloquée dans la position en décharge, s'il n'y a pas de fuites entre cet espace actif et la soupape directrice; mais dans le but de remédier à de telles menues fuites, le liquide à basse pression venant de la 

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 pompe déchargée passe par les ouvertures de fuites 36c vers l'espace actif de la soupape et assure ainsi son maintien dans la position en décharge.

   Alors, si la pression régnant dans le système hydraulique tombe encore davantage, si bien que le piston de la soupape directrice se déplace vers la position inférieure , l'espace actif de la soupape by-pass sera mis en communication avec l'évacuationlet le débit du liquide venant de la pompe et passant par les ouvertures de fuites sera insuffisant pour maintenir la pression dans   l'espace   actif de la soupape by-pass et la garder dans la position en décharge; le piston de la soupape by-pass sera donc poussé par le ressort 41 vers la position en charge, mouvement qui fermera simultanément les ouvertures   by-pass   de basse pression 38 et les ouvertures de fuites 360, et la pompe sera mise en charge. 



   On voit que le mouvement du piston de la soupape by-pass à partir de la position en charge dépend de la vitesse du flux qui vient de la soupape directrice vers la soupape bypass et traverse les' ouvertures by-pass de haute pression; il dépend donc de la section de ces dernières et celle-ci peut être réglée comme il a été décrit ci-dessus, de façon qu'un débit excédentaire plus ou moins grand soit nécessaire pour pousser la soupape by-pass vers la position en décharge. Ainsi, la partie du débit de la pompe qui passe par la soupape de décharge, fonctionnant comme une soupape d'allégement, avant que la pompe ne soit déchargée, peut être réglée d'une manière déterminée.

   Par conséquent, c'est une particularité de cette invention que le moment où la pompe est déchargée est déterminé, non seulement par la pression régnant dans le système hydraulique, mais aussi par la vitesse à laquelle le liquide sous   presâion   est évacué par la soupape de décharge agissant comme une soupape d'allègement de haute pression; ou, en d'autres termes, la pompe est déchargée lorsque la vitesse d'évacuation à la limite supérieure de pression atteint une valeur prédéterminée; 

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 la. vitesse d'évacuation étant déterminée par la différence entre la vitesse avec laquelle le liquide sous pression est utilisé dans le système hydraulique et la vitesse à laquelle le liquide sous pression est fourni par la pompe. 



   Selon une autre réalisation de cette invention et comme il est montré fig. 3, la soupape directrice peut être remplacée par deux soupapes à pistons soumisl'action d'un ressort, 44 et 45, qui sont soumis à l'action de la pression régnant dans le système hydraulique grâce aux conduites   46   qui sont en communication permanente avec le système hydraulique, les deux soupapes ayant une conduite de pression commune 23 communiquant avec la soupape by-pass, et la soupape   45   ayant une conduite d'évacuation   47.   Le ressort de la soupape   44   est d'une force telle que lorsque la pression régnant dans la système hydraulique atteint sa limite supérieure, le piston de la soupape découvre les ouvertures   48,   49,

   ouvrant la communication entre la conduite de refoulement de la pompe   43   et la conduite 23 qui mené à la soupape by-pass. La force du ressort de l'autre soupape 45 est telle que lorsque la pression régnant dans le système hydraulique atteint sa limite inférieure, le piston de la soupape découvre les ouvertures 50 qui mettent en communication la soupape by-pass etl'évacuation 47, par l'intermédiaire de la section réduite 51. Cela permet de régler indépendamment les limites supérieure, etinférieure de pression, qui ne sont donc pas dépendantes de l'élasticité du ressort et des distances entre les ouvertures. A d'autres égards, la soupape de décharge fonctionne ainsi qu'il est décrit pour la réalisation précédente de l'invention, en conjonction avec la soupape by-pass décrite ci-dessus. 



   Selon une autre réalisation de l'invention, l'adrission de la soupape directrice peut être en communication avec le système hydraulique au lieu de l'être avec le tuyau de refoulement de la pompe, étant entendu que l'espace actif 

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 de la soupape directrice est en communication permanente avec le système hydraulique, si bien que le piston est soumis toujours, à sa surface active, à la pression du système hydraulique. 



   Selon une autre réalisation encore de cette invention, la soupape directrice peut   être construite   comme il est décrit et illustré par la fig. 2 dans la description de brevet britannique N    566.240,   la conduite d'admission 1 étant en communication permanente avec le tuyau de refoulement de la pompe, la conduite de refoulement 3 étant en communication permanente avec le système hydraulique, la conduite de refoulement 6 étant en communication permanente avec la soupape by-pass, de la même manière que la conduite de pression décrite dans la réalisation précédente, et avec un orifice d'évacuation 8a. 



  Dans cette réalisation, on se passe de la soupape d'allègement 8. Le fonctionnement de la soupape de décharge pourvue d'une soupape directrice de cette construction sera, dans les lignes générales, tel qu'il a été décrit pour la première réalisation. 



  Lorsque la pression régnant dans le système hydraulique atteint sa limite supérieure et que la pompe débite donc du liquide au système hydraulique à la limite supérieure de pression, la position du piston de la soupape directrice 10 sera donc telle que le montre la fig. 2 de la description de brevet britannique N    566.242,et   l'admission 1 du liquide venant de la pompe sera donc en communication avec le refoulement 6, si bien que le liquide venant de la pompe à la limite supérieure de la pression passera par la soupape by-pass et, si le débit excédentaire de la pompe est tel, par rapport à la demande du système hydraulique, que le courant qui traverse les ouvertures by-pass de haute pression provoque une pression en retour sur la surface active du piston de la soupape by-pass suffisante, il sera déplacé jusqu'à la position en décharge.

   Le système hydraulique est en communication permanente avec l'espace actif de 

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 la soupape directrice par l'intermédiaire des conduites 23 montrées fig. 2; citée ci-dessus, et par conséquent, lorsque la pression régnant dans le système hydraulique tombe vers la limite inférieure, le piston 10 de la soupape mettra en   commu-   nication le refoulement 6 et l'évacuation 8a, assurant ainsi une communication directe entre l'espace actif de la soupape by-pass et l'évacuation, ce qui forcera le piston de la soupape by-pass à se déplacer à nouveau vers la position en charge. 



   Dans l'une quelconque des réalisations   précé-   dentes, lorsque la soupape by-pass est dans la position en décharge etlorsque la soupape directrice se déplace très lentement vers la position inférieure, la séquence des événements est la suivante : une très petite quantité d'huile s'échappe de l'espace actif de la soupape by-pass par la soupape   direc-   trice vers l'évacuation. Cela fait temporairement baisser la pression sur la surface active du piston de la soupape by-pass, si bien que le ressort du piston commence   â.   déplacer le piston vers la position en charge.

   Ce mouvement réduit la section des ouvertures   by-pass   de basse pression etfait augmenter la pression qui règne dans le tuyau de refoulement de la pompe, cequi, à son tour, augmente le débitde l'huile à travers l'ouverture de fuites jusqu'à compenser celui qui passe de l'es pace actif de la soupape by-pass vers la soupape directrice, avec ce résultat que la pression originale sur la surface active du piston de la soupape   by-pass   est restaurée à sa valeur et que le piston de la soupape by-pass est de nouveau en équilibre.

   Comme le piston de la soupape directrice se déplace davantage vers la position inférieure et évacue plus d'huile de l'espace actif de la soupape by-pass, la séquence ci-dessus a une tendance naturelle se répéter jusque ce que la pleine pression soit atteinte dans le tuyau de refoulement de la pompe, dans lequel cas la pompe sera partiellement en charge 

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 et la soupape de   déchargea'.considérée   dans son ensemble, vafonctionner comme une soupape de sûreté de haute pression,provoquant un gaspillage d'énergie et l'échauffement de l'huile. 



  C'est une particularité de cette invention que les ouvertures by-pass de-basse pression et les ouvertures de fuites sont ainsi proportionnées les unes par rapport aux autres qu'après un certain mouvement du piston de la soupape by-pass vers la position en charge et malgré le fait que la pression régnant dans le tuyau de refoulement de la pompe continue à croître par suite du mouvement subséquent du piston, le courant qui passe par les ouverture-s de fuites n'augmente pas, mais tend, en fait, à décrottre en débit.

   Cela peut être effectué de l'une des deux manières suivantes ou par une combinaison des deux : a. en faisant en sorte que les ouvertures de fuites se ferment avant les ouvertures by-pass de basse pression. b. en donnant une forme telle aux deux séries d'ouvertures dans leur rapport mutuel que, lorsque le piston de la soupape by-pass se déplace vers la position en charge, la section des ouvertures de fuites décroît plus rapidement que celle des ouvertures by-pass de basse pression, malgré l'augmentation de la pression dans le tuyau de refoulement de la pompe, si bien que moins d'huile passe par les ouvertures de fuites.

   Cela peut être réalisé en   do@inant   aux ouvertures by-pass de basse pression une section carrée ou rectangulaire ou circulaire et aux ouvertures de fuites,une section triangulaire de profondeur graduellement décroissante à leurs extrémités intérieures, mais l'invention n'est pas limitée par cette combinaison des sections diversement conformées des ouvertures. 



   Une soupape de décharge selon cette invention est conçue plus particulièrement pour l'emploi avec un système   hydraulique   où l'huile ou quelque autre fluide ayant des qua- 

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 lités lubrifiantes constitue l'intermédiaire hydraulique, de sorte qu'il est possible d'y employer des soupapes à piston du type sans joint hydraulique, mais il n'est pas prétendu que l'invention soit spécifiquement limitée à un système hydraulique à huile. 



   REVENDICATIONS
1.- Une soupape de décharge pour pompe hydraulique, soupape qui fonctionne automatiquement lorsque la pression dans le système hydraulique atteint une valeur prédéterminée pour décharger entièrement la pompe lorsque la demandede liquide sous pression est sensiblement plus petite que le débit de la pompe et qui, lorsque la pression régnant dan.s le système tombe, remet entièrement la pompe en charge pour rétablir la.dite pression. 



   2.Une soupape de décharge pour pompe hydraulique qui commence à fonctionner automatiquement lorsque la. pression dans le système hydraulique atteint une valeur prédéterminée et qui,pendant ce fonctionnement, décharge la pompe lorsque la demande de liquide sous pression est sensiblement moindre que le débit de la pompe, en détournant par by-pass la totalité du débit de la pompe à une pression moindre que ladite pression prédéterminée. 

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Claims (1)

1. 3. Une soupape de décharge pour pompe hydraulique qui commence à. fonctionner automatiquement lorsque la pression dans le système atteint une valeur prédéterminée, premièrement, pour détourner par by-pass une partie du débit de la pompe, partie en excédent sur les besoins du système, et ce %. la pleine pression existant dans le système, et ensuite, dans le cas où la quantité de liquide ainsi détournée par by-pass est insuffisante pour stabiliser la pression régnant dans le système à une valeur prédéterminée, pour décharger entière-mont la pompe en détournant par by-pass la totalité du débit de la pompe à une pression moindre que ladite pression prédéterminée. <Desc/Clms Page number 19>

   4. Une soupape de déoharge pour pompe, fonotion- nant automatiquement, comprenant une combinaison d'une soupape by-pass actionnée hydrauliquement et d'une soupape directrice actionnée hydrauliquement, ladite soupape directrice fonctionnant automatiquement sous la pression régnant dans le système hydraulique pour commander le oourant du liquide sous pression vers la soupape by-pass et pour rendre ainsi automatique le fonctionnement de ladite soupape bg-pass, pour décharger entièrement la pompe lors d'un accroissement survenant dans la pression du liquide du système hydraulique et pour charger entièrement la pompe lors d'une chute de ladite pression, dans le but de maintenir la pression régnant dans le système hydraulique à une valeur pratiquement constante et prédéterminée.

   5. Une soupape de décharge pour pompe, fonctionnant automatiquement, employée pour fournir du liquide sous pression à un système hydraulique, par l'intermédiaire d'un clapet de retenue placé de telle façon qu'il empêche le liquide sous pression du système hydraulique de refluer vers le refoulement de la pompe, comprenant une oombinaison d'une soupape by-pass actionnée hydrauliquement, agenoée pour détourner par by-pass une partie du débit de la pompe, et ce à la pleine pression régnant dans le système hydraulique, lorsqu'elle se trouve en position en charge, et la totalité du débit de la pompe à une pression plus basse que la pression régnant dans le système hydraulique lorsqu'elle se trouven position de décharge, et une soupape directrice soumise, aux fins de fonctionnement automatique,

   à la pression régnant dans le système hydraulique, ladite soupape directrice fonotionnant en réponse à une augmentation au.. delà d'une valeur prédéterminée de la pression régnant dans le système hydraulique, pour détourner le liquide sous pression du refoulement de la pompe vers la soupape by-pass..

   <Desc/Clms Page number 20> laquelle,à son tour,détourne ledit liquide détourné par by-pass vers l'évacuation et, lors d'une augmentation subséquente de ladite pression, lorsque la vitesse du courant détourné par la soupape by-pass est insuffisante pour em- pécher la fourniture au système d'une quantité de liquide supérieure à ses besoins , détourne la totalité du débit de la pompe par by-pass, jusqu'à, ce qu'une chute de la pression régnant dans le système hydraulique permette à la soupape directrice de fonctionner pour libérer le liquide sous pression de la soupape by-pass et pour permettre à celle-ci de mettre de nouveau la pompe entièrement en charge.

   6. Une soupape de décharge pour pompe, fonc- tionnant automatiquement, employée pour fournir du liquide sous pression à un système hydraulique par l'intermédiaire d'une soupape de retenue placée de façon à empêcher le liquide sous pression du système hydraulique de refluer vers le refoulement de la pompe, comprenant une combinaison d'une soupape by-pass fonctionnant hydrauliquement, munie d'un élément de la forme d'un piston ou d'un plongeur, qui est maintenu dans la, position où la pompe est en charge par un ressort, et peut être déplacé contre l'action du ressort par l'admission du liquide sous pression dans un espace situé à une extrémité dudit piston, vers la.

   position où la pompe est déchargée, ledit ressort repoussant le piston de la soupape jusqu'à la position où la pompe est en charge lorsque la pression régnant dans ledit espace est relâchée, etdune soupape directrice ayant un élément de la forme d'un piston ou d'un plongeur, à, une extrémité duquel se trouve un espace en libre communica.tion avec le liquide sous pression du système hydraulique, ledit piston oommandant une ouverture d'admission et une ouverture de refoulement du liquide sous pression,

   ladite ouverture de refoulement étant en communication avec l'espace situé à l'une des extrémités du piston de la <Desc/Clms Page number 21> soupape bjr-pass et étant ouverte pour le passage du liquide sous pression venant de l'ouverture d'admission par un déplaoement du piston de la soupape direetrice opposé à l'action du ressort lorsque la pression régnant dans le système hydraulique dépasse une valeur prédéterminée, le liquide sous pression se trouvant dans l'espace situé à l'extrémité du piston de la soupape by-pass étant rendu libre de s'écouler vers l'évacuation pour permettre audit piston de la soupape by-pass d'être repoussé vers la position où la pompe est en charge lorsque la pression régnant dans le système hydraulique tombe, par l'action,

   soit du même élément de soupape de la soupape directrice qui commande l'admission, soit d'un élément de soupape séparé et soumis à l'action d'un ressort indépendant, la disposition étant telle que la soupape bypass détourne par by-pass, sans se déplacer, une partie du débit de la pompe à la pleine pression du système hydraulique, et qu'elle détourne par by-pass la totalité du débit de la pompe à une pression moindre que celle qui règne dans le système hydraulique et décharge ainsi entièrement la pompe lors d'un déplacement du piston de la soupape by-pass, dans le cas où la quantité du liquide détourné à la pression du système hydraulique est insuffisante pour stabiliser la pression régnant dans ledit système à une valeur prédéterminée.

   7. Une soupape de décharge, fonctionnant automatiquement, selon l'une quelconque des revendications précédentes, où l'élément de soupape servant à effectuer la mise en charge et la décharge de la pompe, est maintenu en position en décharge en assurant l'accès du liquide sous pression à l'espace actif de l'élément de soupape, lorsque l'admission principale du liquide sous pression et ledit espace sont isolés l'un par rapport à l'autre et lorsqua la communication entre l'évacuation et ledit espace est <Desc/Clms Page number 22> ..également coupée, par la voie d'une ou de plusieurs ouvertures supplémentaires ou de fuites ayant une section suffisante pour laisser passer assez de liquide pour compenser les fuites dudit espace,

   mais insuffisante pour faire face à la demande de liquide sous pression lorsque ledit espacese trouve en communication notablement ouverte avecl'évacuation.

   8 . Une soupape de décharge, fonctionnant auto- matiquement, selon l'une quelconque des revendications 4,5, 6 et 7, où l'élément de soupape de la soupape by-pass oommande,par ses mouvements entre les positions en charge en décharge - en charge, l'ouverture et la fermeture de deux séries d'ouvertures by-pass, une série pour le détournement à.

   hautepression, ayant lieu lorsque l'élément de soupape est en position en charge, et l'autre série pour le détournement à basse pression, ayant lieu lorsque l'élément de soupape est en position en décharge, lorsque les ouvertures pour le détournement à haute pression sont fermées et lorsqu'une ou plusieurs ouvertures ou passages sont ouvertes pour laisser passer le liquide de compensation des fuites vers l'espace actif de l'élément de soupape quand cet élément se trouve dans la position où la pompe est en décharge et quand l'admission principale du liquide sous pression et ledit espace sont isolés l'un pa.r rapport à. l'autre et quand ledit espace et l'évacuation sont également isolés l'un par rapport à. l'autre par l'action d'un du de plusieurséléments de la soupape directrice.

   9. Une soupape de décharge, fonctionnant automatiquement,selon la revendication 8, où lesdits passages et ouvertures sont découpés dans l'élément de la soupape by-pass, lequel a la forme d'un piston pourvu d'un passage longitudinal intérieur ouvert à l'évacuation , passage où s'ouvrent les deux séries des passages by-pass. <Desc/Clms Page number 23>

   10. Une soupape de décharge, fonctionnant automatiquement, selon les revendications 7,8 et 9, où chaque passage de fuites a la forme d'une rainure pratiquée dans la surface du piston constituant l'élément de soupape de la soupape de by-pass et est tracé longitudinalement à partir de l'extrémité où se trouve la surface active de l'élément de soupape sur une longueur prédéterminée, de façon à enjambar la section normalement fermée de l'évidement de la soupape entre l'espace actif de l'élément de soupape et un autre espace, en communication avec le refoulement de la pompe; lorsque l'élément de soupape est dans la position où la pompe est déchargée.

   II. Une soupape de décharge, fonctionnant automatiquement, selon l'une quelconque des revendications 4,5,6, 7,8,9,10, où l'élément de soupape de la soupape directrice a la forme d'un plongeur ayant, sur sa longueur, une section à plein diamètre et une partie réduite, ces endroits étant disposés par rapport à deux séries d'ouvertures radiales;

   s'ouvrant dans l'évidement extérieur au plongeur et disposées longitudinalement, de façon que, lorsque le plongeur de la soupape directrice occupe une position extrême, le liquide sous pression peut passer librement du refoulement de la pompe vers le système hydraulique par l'intermédiaire d'un clapet de retenue et l'espace actif de la soupape de by-pass se trouve en communication avec 1'évacuation et que, lorsque le piston plongeur de la soupape directrice ' . se trouve dans l'autre position extrême, le liquide sous pression qui se trouve par rapport au clapet de retenue du coté du refoulement de la pompe peut passer vers l'espace aotif de la soupape de by-pass et la communication dudit espace vers l'évacuation soit coupée.

   12. Une soupape de décharge selon la revendication 7, où la pression sur la surface active du piston de.. <Desc/Clms Page number 24>

   ..la. soupape de by-pass étant considérée , si elle tombe par suite de l'écoulement d'une petite quantité de liquide de l'espace qui entoure ladite surface, comme l'élément de soupape de la. soupape directrice, commence son mouvement de retour, ladite pression est rétablie par suite d'un mouvement partiel résultant , de l'élément de la soupape de by-pass, vers la position où la pompe est chargée, mouvement qui ferme partiellement les ouvertures by-pass de basse pression, ce qui fait croître la pression de refoulement de la pompe et celle qui règne dans l'espace actif de Isolément de soupape de la soupape de by-pass qui est relié au refoulement de la pompe par un ou plusieurs passages de fuites, ce qui, à, son tour, force l'élément de la soupape by-pass à retourner à.

   la position où la pompe est entièrement déchargée.

   13. Une soupape de décharge selon la revendica- tion 12 où la répétition dudit mouvement de retour de l'élément de la, soupape de by-pass est empêchée, en donnant à ou aux ouvertures de fuites et aux ouvertures by-pass de basse pression une conformation et une disposition tellesque les premières se ferment avant les secondes.

   14. Une soupa.pe de décharge selon l'une ou l'autre des revendications 12 et 13, où la répétition dudit mouvement de retour dudit élément de la. soupape by-pass est empêchée en conformant de telle façon les deux séries d'ouvertures l'une par rapport à, l'autre que, lorsque l'élément de la. soupape by-pass se déplace vers la. position en charge, la section des ouvertures de fuites décroît plus rapidement que celle desouvertures by-pass de basse pression, si bien que, malgré l'augmentation de pression du refoulement de la pompe, il passe moins de liquide à travers les ouvertures de fuites.

   15.Une soupape de décharge selon la revendi- cation 14, où les ouvertures by-pass de basse pression sont rectangulaires ou circulaires de section et l'ouverture ou les ouvertures de fuites ont une section triangulaire de profondeur <Desc/Clms Page number 25> ..graduellement décroissante vers leurs extrémités intérieures.

   16. Une soupape de décharge selon l'une quelcon- que des revendications précédentes, où la soupape directrice comprend deux éléments de soupape soumis à l'action d'un res- sort, éléments qui répondent à la pression régnant dans le système hydraulique, l'un des éléments commandant l'admis- sion du liquide sous pression vers la soupape de by-pass et l'autre son évacuation de cette dernière , la force des res- sorts étant réglable/séparément, si bien que les limites supérieure et inférieure de pression régnant dans le système hydraulique peuvent être réglées indépendamment, sans que ce réglage soit dépendant de l'élasticité des ressorts ou de la distance entre les ouvertures.

   17. Une soupape de décharge selon l'une quelcon- que des revendications I à 14, où la pression prédéterminée régnant dans le système hydraulique est réglée en réglant la poussée du ressort sur l'élément de soupape de la soupape directrice.

   18. Une soupape de décharge selon l'une quelcon- que des revendications précédentes, où la position terminale de l'élément de soupape de la soupape de by-pass correspon- dant à la position où la pompe est en charge, est réglable afin de pouvoir faire varier la section découverte des ou- . vertures by-pass de haute pression.

   19. Une soupape de décharge selon l'une quelcon- que des revendications précédentes, où la soupape directrice peut fonctionner pour mettre an communication le système hydraulique aveo l'évacuation dans le but de produire une chute de la pression régnant dans le système, de préférence en permettant à l'élément de soupape de la soupape directri- ce de se déplacer au delà de sa position extrême normale, déplacement supplémentaire déterminé automatiquement en ré- duisant adéquatement la poussée du ressort opposé à la <Desc/Clms Page number 26> ..pression.

   20. Une soupape de décharge selon la, revendica- tion 4, qui soit,en substance, comme celle qui est décrite ici en se rapportant à. l'exemple montré figs. I et 2 des dessins ci-annexés.

   21. Une soupape de décharge selon la revendica- tion 4, uomprenant une combinaison d'une soupape directrice qui soit, en substance, comme celle qui est décrite ci-dessus en se rapporta.nt à. l'exemple montré fig.3 des dessins oiannexés, et d'une soupape de by-pass qui soit, en substance, comme celle qui est décrite ci-dessus, en se rapportant à, l'exemple montré figs.I et 2 des dessins ci-annexés.

   2. Un système hydraulique qui est alimenté en liquide sous pression au moyen d'une pompe et qui comprend une soupape de décharge selon l'une quelconque des revendications précédentes.