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"Accumulateur de pression hydraulique".
La présente invention concerne un accumulateur de pres- sion hydraulique de forme cylindrique du type dans lequel le mate- las de gaz élastique est enfermé dans une enveloppe élastique en caoutchouc ou en une matière similaire au caoutchouc.
Le profil de sortie de l'accumulateur est analogue à ce- lui des récipients sous pression utilisés dans des pompes à pis- tons. Ces récipients se présentent habituellement sous la forme
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d'un cylindre allongé placé en position verticale. Sous l'effet ' de la pression du liquide refoulé par la pompe, l'air emprisonné dans le récipient est comprimé et a par conséquent un effet com- pensateur des à-coups de pression provoqués par les pistons de la pompe. Comme ces pompes à tuyauterie d'eau n'ont à vaincre au dé- but que des différences de pression d'environ 3 à 4 atmosphères, il ne se produit pas dans ces récipients sous pression de diffu- sion importante de l'air comprimé dans le liquide et on peut évi- ter une séparation du matelas d'air par rapport au liquide.
Dans un système hydraulique faisant intervenir de l'huile, on ne peut
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ctecal,t plus utiliser cette solution du fait des pressions dle- vous qui n::r:r: ers jeu, On perdrait trop de gaz car l'huile a une bonne capac4-'-.%. d'absorption ut la diffusion augmente avec la p;;G!&ülo!1 En "s3"8.sl.a.^ns; aan: ':.}Il'! les hydro-accumulateurs à , pression êlC;j'JGf34 on E,ec;3 .i .'..:'Tla6 de gaz de l'huile sous pres- sion.
On sonnait jusqu'à :: 1.5. H"m;. t.roi modes de séparations
1) à l'aide d'un pister coulissant dans le cylindre de l'accumulateur hydrauliquel
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2) à l'aide d'un liquida ''.iJ [é?ti ,:?.t ion entre le gaz et l'huile hydraulique (par exemple à l'aide d'eau saturée de sel,
3) à l'aide d'une paroi séparatrice en caoutchouc ou en une matière élastique analogue au caoutchouc.
Pour des raisons de fonctionnement, le dernier mode de
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sé:nl.1:a:Hon présente les plus grand? avantages. Une paroi sépara*- trice en caoutchouc élastique résistent à l'huile suit pratique- ment sans inertie les à-coups de pression de l'huile et assure une séparation correcte du matelas de gaz et de l'huile.
Dans les récipients cylindriques de type connu, la paroi
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séparatrice doit également épouser 's forna d"in cylindre. Mais il s'est avéré qu'une enveloppe '... ':...:¯ de grande longueur disposée verticalement at t,.<i:::,,-" Ôr,us f. t.' 'po'> à des plissements
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et à des ondulations qui provoquent par suite des mouvements al- ternés de la paroi la formation prématurée de fuites dans l'enve- loppe.
On a, par conséquent, cherché à modifier le typo de construction de l'accumulateur et on a choisi à la place du pro- fil cylindrique un profil de sphères. Une membrane en caoutchouc disposée suivant le plan diamétral de la sphère a moins tendance à se plisser ou à s'onduler qu'une longue enveloppe cylindrique.
Le carter de forme sphérique est cependant plus défavorable, on ce qui concerne la résistance, que le carter de forme cylindri- que. Pour la même contenance, une sphère est d'une fabrication plus coûteuse qu'un cylindre de forme allongée qu'on peut fabri- quer à partir d'un tube classique du commerce.
Quelques fabricants d'accumulateurs hydrauliques cylin- driques ont proposé, en ce qui concerne le pliage de l'enveloppe, de disposer leurs accumulateurs dans une position horizontale..
On réduit évidemment la tendance au pliage et à l'ondulation mais ! on ne la supprime pas en ce qui concerne les plis.
L'invention permet d'éliminer totalement le pliage et l'ondulation de la cloison séparatrice et par conséquent d'aug- menter sa durée de service. L'accumulateur de l'invention est ca- ractérisé parce que, dans une condition normale, à savoir sans remplissage de gaz et sans pression antagoniste de l'huile, une paroi séparatrice cylindrique est suspendue dans le récipient de l'hydro-accumulateur, sans être mise sous tension et en conser- vant par conséquent sa forme de fabrication. Elle est ensuite mi- se sous tension par le remplissage de gaz et elle occupe alors tout le volume intérieur de l'accumulateur.
En service, la paroi séparatrice est à nouveau compri- mée par la pression de l'huile hydraulique et elle n'est plus tous tension aussitôt que la pression de l'huile a ramené la paroi mé-
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paratrice à son profil d'origine. Si la pression d'huile est' encore augmentée, la paroi élastique perd sa résistance de forme et pend alors mollement dans le récipient d'accumulateur.
La paroi séparatrice élastique est cependant soumise non seulement à la pression de l'huile qui est engendrée par la pompe mais également à l'action d'une poussée qui est fonction de la masse de l'huile et qui a tendance à faire remonter la pa- roi séparatrice en forme d'enveloppe, cette poussée est indépen- dante de la pression de l'huile et s'exerce de la même manière que si une enveloppe molle était plongée dans un récipient d'huile dans des conditions atmosphériques. cette poussée provoque la formation des ondulations et plis précités.
Du fait que, pendant la marche de l'hydro-accumulateur, la cloison séparatrice ne reste jamais dans une condition de repos mais est constamment soumise aux variations de pression du liquide hydraulique, les mouvements oscillatoires des plis et des ondula- tions provoquent des phénomènes de fatigue prématurée et par con- séquent dos fuites dans la matière constituant l'enveloppe, même si elle est constituée du meilleur caoutchouc existant.
Suivant l'invention, la formation de plis et d'ondula- tions peut être évitée si on obture la cloison séparatrice en forme d'enveloppe à son extrémité inférieure par un couvercle lourd en métal dont le poids est déterminé de façon qu'il soit supérieur à la poussée et qu'il ait tendance à faire descendre la cloison séparatrice dans l'huile. Sa forme est également dé- terminée de façon à empêcher la formation de plis.
Dans la disposition ci-dessus, on ne décrit cependant pas comment est disposé le poids et l'examen de ses possibilités d'utilisation montrent immédiatement que la force développée par le poids peut être également remplacée par une force élastique agissant dans le même sens et avec le même effet.
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Bien que, dans un cas particulier., l'utilisation d'une . force exercée par uns masse ou bien d'une force élastique consti- , tuent deux solutions équivalentes du problème de l'invention, . savoir le soulèvement du liquide par une force antagoniste, la description concernera un accumulateur hydraulique équipé d'un dispositif d'équilibrage de poussée qui est constitue par un res- sort, l'utilisation du ressort permettant des solutions intéres- santes du point de vue construction.
L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description ci-après et des dessins annexés ainsi qu'à leurs combinaisons possibles,
La description ci-après se rapporte aux dessins ci- jeines représentant un exemple de réalisation de l' invention, dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une coupe d'un accumulateur hydrau- lique suivant l'invention placé dans des conditions atmosphéri- ques, c'est-à-dire sans remplissage de gaz et d'huiler - la figure 2 représente le même accumulateur avec remplissage de gaz et sans pression côté-huile, - la figure 3 représente l'accumulateur dans des con- ditions où il est rempli de gaz et où l'huile du système hydrau- lique atteint sa valeur maximale: - la figure 4 est une vue d'un accumulateur conforme à l'invention avec un ressort de compensation$ - la figure 5 est un diagramme des forces 'exerçant sur la paroi séparatrice.
Dans la figure 1, le couvercle d'obturation est cons- titué en deux parties. La partie 1 est profilée de manière & ob- turer l'orifice de sortie 3 lorsque la pression d'huile diminue et aussitôt que la pression d'huile devient inférieure à la pres- sion de remplissage de l'enveloppe de gaz.
La paroi séparatrice
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4 ne peut alors plus s'allonger dans la zone de l'orifice de sortie et ne peut par conséquent plus être détériorée (figure @ La partie 2 présente un profil circulaire en forme de cuvette et elle comporte un bord arrondi de façon à empêcher la formation ce plis lorsque la paroi séparatrice cylindrique 4 perd sa résistance de forme par suite de l'augmentation de la pression d'huile (figu- re 3).
L'accumulateur hydraulique est obturé à sa partie supés, rieure par un couvercle à bride 6 engagé à l'intérieur de l'enve- loppe cylindrique.,5 et présentant une profondeur qui est comprise entre la moitié et les trois quarts du diamètre du cylindre. Ce couvercle présente un profil intérieur arrondi en forme de tore de façon à empêchai également la formation de plis lorsque la paroi séparatrice 4 ne pcesente plus de résistance de forme (figure 3).
Le couvercls 5 @ porte également la soupape de remplissage de gaz 7. la ganbde ouverture obturée par le couver- cle à bride permet de remplacer facilement la paroi séparatrice lorsque celle-ci a été détériorée par un liquide hydraulique non approprié ou par une fausse manoeuvre, ou bien lorsqu'elle a at- teint la fin de sa durée de service normal.
La figure 4 représente à titre d'exemple un accumula- teur dans lequel la poussée du liquida est contrabalancée par lino force élastique telle qu'un ressort. on a désigné par 1 et 2 des partie* de l'organe d'ob- turation de la paroi de séparation, par 3 une ouverture d'entrée et de sortie de liquide, par 4 la paroi séparatrice, par 6 la cylindre du carter en acier, par 6 le couvercle de carter, par 7 la soupape de gaz, par 8 des via, par 9 le ressorts par 10 la support de ressort, et par 11 la bague d'arrêt de ressort.
Le rôle du report 9 est mis en évidence sur la figure ! '
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4. Il remplace, dans le cas d'une orientation verticale de l'ac- cumulateur, le poids des parties d'obturation 1 et 2. Lorsque l'accumulateur est orienté horizontalement, trois forces s'exer- cent, conformément à la figure 5, sur la paroi séparatrice 4 et sur ses parties d'obturation 1 et 2. Sur la figure 5, x repr6- sente le poids de la paroi séparatrice et de ses parties d'obtu- ration, D la poussée du liquide s'exerçant sur ces parties et C la force du ressort.
On peut prédéterminer le poids des parties 1 et 2 de manière qu'elles contrebalancent, dans une position horizontale de l'accumulateur, la poussée du liquide sur la paroi séparatrice et sur ses parties d'obturation. Seule la force de traction du ressort 9 s'exerce dans une direction horizontale sur la paroi séparatrice 4 et sur ses parties d'obturation 1 et 2. Cette force a tendance à tendre la paroi séparatrice et à centrer les parties d'obturation 1 et 2.dans le cylindre du carter en acier 5. On peut par conséquent obtenir un accumulateur hydraulique équilibré dans toutes positions désirées en vue de sa mise en service. En particulier, l'accumulateur peut être utilisé dans des véhicules et dans d'autres installations mobiles.
Le ressort 9 ne doit opposer aucune résistance impor- tante à l'écoulement du liquide entrant et sortant rapidement de l'accumulateur. Dans ces condition., la fixation du ressort dans l'ouverture) d'entrée et de sortie de liquide 3 pose un problème de construction délicat. Ce problème a été résolu par le fait que le diamètre des spire du ressort est choisi suffisamment grand pour que le ressort puisse être engagé dans la pièce d'en- trée en forme de col de bouteille. Avant la mise en place de la paroi séparatrice 4 dans le carter en acier 5, elle est fixée à l'aide des via 8 sur les partie* d'obturation 1 et 2.
Le support en forme de douille 10, qui est pourvu d'un filetage extérieur
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adapté aux spires du ressort, est vissé sur l'extrémité opposée.
Après mise en place de la paroi séparatrice 4 dans le carter en acier 5, le support 10 est tiré à l'aide d'un outil approprié et par l'intermédiaire de la partie en forme de col de bouteille de la pièce d'entrée jusqu'à l'ouverture d'entrée 3 de manière que la bague de retenue 11 puisse être engagée sur le support.
Ensuite, le support est relâché de manière à s'appliquer sur son siège définitif. La bague d'arrêt bloque le support dans cette position. Le liquide peut alors pénétrer et sortir libre- ment au travers de la douille sans être gêné par le ressort.
Il est bien évident que l'invention n'est pas limi- tée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représen- tés et à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention.