Relais à liquide sous pression.
La présente invention a pour objet un relais à liquide sous pression utilisé notamment conjointement avec un manomètre dans une installation hydraulique.
Lorsqu'un manomètre ou dispositif analogue présente un défaut pendant son emploi du fait, par exemple, d'une fuite dans le manomètre ou d'une rupture dans la conduite auxiliaire aboutissant à celui-ci à, partir du réseau principal, du liquide s'échappe.
Le fonctionnement du mécanisme hydraulique associe est altéré lorsqu'il y a une fuite incon- trôlable de liquide ou lorsque ce mécanisme l, eut rester en panne par manque de liquide sous pression. Ceci est particulièrement sé- rieux dans l'aviation qui utilise de nombreux mécanismes hydrauliques destinés à actionner les freins, les trains d'atterrissage escamota bles, les gouvernails, les ailerons, etc.
On connaît des relais à pression eompre z : ant un cylindre à l'intérieur duquel peut coulisser un piston. Ce dispositif est intercale dans la conduite auxiliaire sous pression aboutissant au manomètre et est placé adjacent à celui-ci, une extrémité du cylindre étant reliée à une source de liquide sous pression, c'est-à-dire à la colonne principale, et l'autre extrémité étant reliée au manomètre.
Lorsque la conduite aboutissant à la source de liquide sous pression, désignée par la suite par conduite amont ou d'entrée, est sous pression, le piston est forcé le long du cylindre, mettant ainsi sous pression le liquide qu'il renferme et également le liquide dans la conduite aboutissant au manomètre, désignée ciaprès par conduite aval ou de sortie. Le mano- mètre est ainsi actionné en vue d'indiquer l'augmentation de pression. Si le manomètre est détérioré ou si la conduite aval est rompue et qu'une fuite apparaît, le piston se dé- place vers l'extrémité aval du cylindre, lorsque la conduite amont est sous pression, et bloque la conduite aboutissant au manomètre, empchant ainsi un écoulement ultérieur du liquide à partir du cylindre.
Le relais est amorcé en introduisant du liquide dans le cylindre et la conduite de sortie en s'assurant que le piston soit en mme temps vers l'extrémité d'entrée du cylindre et qu'il n'y ait pas de bulles d'air emprisonnées dans le cylindre ou dans les conduites.
L'amorçage d'un relais de ce type est une opération difficile et l'invention vise à fournir un relais hydraulique qui soit de fone- tionnement efficace et d'amorçage simple.
Le relais selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre présentant une extrémité d'entrée destinée à tre reliée à une source de liquide sous pression et une extrémité de sortie destinée à tre reliée à un mécanisme à actionner, un piston coulissant dans le cylindre, une soupape logée dans le piston et agencée de manière a pouvoir former un joint étanche avec un siège à l'ex- trémité de sortie du cylindre, des moyens élastiques pour appliquer normalement la dite soupape contre un siège formé dans le piston, des moyens élastiques pour pousser le piston vers l'extrémité d'entrée du cylindre, et des moyens pour bloquer facultativement
I piston lorsqu'il est soumis à l'action d'un liquide sous pression provenant de ladite source,
pour permettre l'amorçage du relais par l'ouverture de ladite soupape.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du relais faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est. une vue en perspective du relais et d'une bride de serrage, et
la fig. 2 est une coupe longitudinale à plus grande échelle du relais de la fig. 1, la bride de serrage étant représentée ajustée en pointillé.
Le relais représenté est destiné à tre intercalé entre une colonne principale, ou conduite d'entrée, et une conduite de sortie aboutissant, par exemple, à un manomètre. Ce relais com- prend un cylindre 1 muni à une extrémité dun raccord d'entrée 2 venu de fabrication.
Ce raccord est fileté et est agencé de façon à pouvoir tre relié à une source de liquide sous pression, c'est-à-dire à la conduite d'entrée.
Un organe de fermeture 3 est ajusté dans l'extrémité ouverte du cylindre, cet organe étant muni d'un rebord annulaire 4 butant contre l'extrémité du cylindre et étant maintenu sur celui-ci par un écrou 5 vissé sur l'extrémité du cylindre. Une partie de l'organe de fermeture 3 s'étend axialement dans le cylindre et est ajustée coulissante dans celui-ci, un anneau d'étanchéité 6 étant prévu sur cet organe pour empcher une fuite de liquide le long de la paroi intérieure du cylindre. Un raccord 7 venu de fabrication avee l'organe de fermeture 3 est prévu sur le côté éloigné du cylindre et un canal de sortie 8 axial débouche dans un alésage 9 de diamètre plus grand traversant axialement l'organe de fermeture et communiquant avec le cylindre.
Le raccord 7 est destiné à tre relié à la conduite de sortie.
Un bord 10 s'étend axialement à partir de la face intérieure de l'organe de fermeture 3 et porte un anneau de caoutchouc 11 de section triangulaire constituant un siège pour une soupape, comme il sera décrit plus loin.
Un piston 12 coulissant dans le cylindre présente une jupe 13 du côte dirigé vers l'or gane de fermeture 3. Un alésage axial 14 s'étend sur une courte distance dans le piston et communique avec un alésage 15 de plus grand diamètre traversant l'autre face de ce piston. L'extrémité de cet alésage, c'est-à-dire celle dirigée vers le raccord d'entrée 2 du cylindre, est chanfreinée.Un rebord annu- laire 16 s'étend axialement à l'intérieur de la jupe du piston et constitue un siège de soupape. La périphérie intérieure de la jupe du piston présente plusieurs cannelures 17 de section rectangulaire, équidistantes et s'étell- dant radialement vers l'intérieur.
Une soupape 18 est montée à l'intérieur de la jupe du piston et comprend un anneau de caoutchouc 19 destiné à s'appuyer sur le siège annulaire 16. Une tige axiale 20 part de la face de la soupape dirigée vers l'extrémité de sortie et pénètre dans l'alésage 9 de l'organe de fermeture 3, cette tige 20 ayant un diamètre plus petit que ledit alésage. Un ressort de rappel 21 hélicoïdal est monté sur la tige 20 et s'appuie, d'une part, contre la soupape 18 et, d'autre part, contre l'épaulement formé entre l'alésage 9 et le canal de sortie 8 dans l'organe 3.
Le bord annulaire de la face de la soupape dirigée vers l'extré- mité de sortie est agencé de façon à pouvoir s'appliquer contre l'anneau de caoutchouc 11 pour empcher ainsi le passage de liquide sous pression à travers ledit organe de fermeture.
La soupape 18 présente une extension axiale 22 traversant les alésages coaxiaux 14 et 15 du piston 12, le diamètre de cette extension étant plus petit que celui de l'alésage 14.
Une rondelle 23 percée de trous est montée sur l'extrémité de l'extension 22 éloignée de la soupape et un ressort de compression 24 présente une extrémité s'appuyant contre la surface intérieure de la rondelle et l'autre extrémité s'appuyant contre un épaulement formé entre les alésages 14 et 15. Une che- ville 25 traverse l'extension 22 au voisinage de son extrémité et sert à retenir la rondelle 23 sur ladite extension, un jeu étant prévu entre la rondelle et la face adjacente du piston, contre laquelle la rondelle vient buter lors d'un déplacement relatif entre le piston et la soupape.
La paroi extérieure du cylindre 1 présente deux gorges annulaires 26 espacées d'une faible distance et placées vers l'extré- mité amont du cylindre.
Dans les positions normales de fonctionnement du piston et de la soupape l'un par rap port à l'autre, le ressort 24 dans le piston tend à écarter la rondelle 23 du piston appliquant ainsi la soupape contre son siège 16. En outre, la soupape est maintenue écartée de l'organe de fermeture par le ressort 21 qui pousse normalement la soupape et le piston vers l'extrémité du cylindre éloignée de l'organe de fermeture, e'est-à-dire l'extrémité d'entrée ou amont. Le relais décrit est installé de la facon suivante : Le raccord 2, c'est-à-dire l'extrémité d'entrée du relais, est relié à la source de liquide sous pression et le raccord de sortie 7 est relié au manomètre.
Le ressort 1) pousse la soupape et le piston vers le bas du cylindre jusqu'à ce que l'extrémité de l'ex- tension 22 bute contre l'extrémité du cylindre, le piston étant dans une position telle par rap- port à ladite extension que la soupape est fer mée. Le piston est retenu dans cette position par des moyens extérieurs au cylindre et comprenant une bride de serrage 27 (fig. 1) entourant le cylindre entre les gorges 26 et dé- formant légèrement sa paroi dans les limites des déformations élastiques, de sorte que le piston est bloqué. La bride de serrage est représentée en pointillé à la fig. 2, ajustée en position autour du cylindre.
Du liquide sous pression est alors amené au relais et ce liquide traverse les trous de la rondelle 23 et agit sur la partie de la soupape située entre le siège 16 et 1'extension 22, épar- tant ainsi la soupape de son siège contre 1'au- tion des ressorts 24 et 21. Ayant rempli le cylindre, le liquide s'écoule à travers le raccord de sortie et dans la conduite fixée à ce raccord jusqu'au manomètre. Si un robinet ; est incorporé au manomètre, ce robinet est laissé ouvert jusqu'à ce que du liquide sorte librement et il est ensuite fermé. S'il n'y a pas de robinet, le manomètre est déconnecté et amorcé séparément puis relié à l'extrémité de la conduite sous pression lorsqu'elle est pleine de liquide.
Le relais et le manomètre sont maintenant amorcés, la pression hydraulique est équilibrée et la bride de serrage est enlevée du cylindre, permettant au piston de se déplacer sous l'action du ressort 24 pour fermer la soupape. La pression sur les deux côtés du piston est maintenant pratiquement égale et le relais ainsi que le manomètre sont prts à fonctionner.
Le fonctionnement du relais décrit est le suivant : Lorsque le coté amont ou d'entrée du relais est mis sous pression, le piston est déplacé le long du cylindre, la soupape dans le piston restant fermée. Le piston continue à se déplacer jusqu'à ce que la pression sur les deux faces du piston soit de nouveau pratiquement égale. L'augmentation de pression du côté aval ou de sortie du relais actionne le manomètre qui indique l'augmentation de pression sur le cadran gradué. Lorsque la pression est équilibrée sur le côté amont du relais, la pression plus élevée sur le côté aval ramène le piston en arrière dans sa position primitive dans le cylindre, le ressort de rappel maintenant la soupape en position fermée et l'organe indicateur du manomètre retourne à une position zéro .
Si la pression sur le côté aval d'un relais de type habituel excède celle sur le côté amont lorsque ce côté est sous pression et que l'extrémité du piston bute contre l'extrémité amont du cylindre, le manomètre ne retourne alors pas à zéro . Ceci peut tre dû, par exemple, au fait que le liquide du côté aval est chauffé ou qu'il y a une fuite de liquide au-delà du piston à partir du côté amont vers le côté aval. Dans le relais décrit, si une pression non équilibrée de cette nature tend à apparaître, la pression agissant sur la face du piston présentant la jupe comprime le ressort 24 et déplace le piston, la soupape restant immobile. Ceci ouvre la soupape et per met à la pression de s'égaliser sur les deux côtes du piston.
Si le manomètre ou la conduite associée est le siège d'une fuite, le piston et la soupape sont déplacés vers le haut dans le ey- lindre sous l'action de la pression plus grande à partir du côté amont du relais et le piston force le bord de la soupape éloigné du piston en prise a. vee l'anneau de caoutchouc 11 de l'organe de fermeture. La quantité de liquide perdu par la fuite est ainsi réduite à une fraction de celle continue dans le manomètre et dans la conduite du côté aval du relais.