Le conjoncteur / disjoncteur hydraulique : fonctionnement et principe

Le conjoncteur / disjoncteur hydraulique est une valve de pression utilisée principalement sur les circuits équipés d'un accumulateur hydraulique. Son rôle est de charger automatiquement l'accumulateur jusqu'à une pression de disjonction, puis de décharger la pompe afin de limiter la consommation d'énergie. Lorsque la pression redescend jusqu'à la pression de conjonction, il reconnecte automatiquement la pompe pour recharger l'accumulateur. Cette fiche explique son fonctionnement étape par étape grâce à des schémas en coupe.

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Le conjoncteur - disjoncteur est une valve de pression. Il est utilisé généralement dans les applications industrielles.

Sur la figure A on retrouve :

La vanne rep 13 sert à purger le circuit de l’accumulateur. Le limiteur de pression secondaire rep 12 protège l’accumulateur. Son réglage se situe au-dessus de la valeur de disjonction. La vanne rep 14 symbolise l’utilisation du débit. On peut retrouver à la place un distributeur avec limiteur de débit, un distributeur proportionnel etc…

Pour approfondir le sujet, découvrez également notre fiche sur le fonctionnement et le dimensionnement d'un accumulateur hydraulique, qui explique le rôle de l'accumulateur, son principe de fonctionnement et le choix de la pression de précharge.

Si votre installation comporte un accumulateur hydraulique, consultez également notre fiche consacrée à la réglementation des accumulateurs hydrauliques (ESP). Vous y retrouverez les obligations réglementaires, les seuils d'application ainsi que les contrôles périodiques à réaliser

Sur la figure A, la pression d’azote P0 est de 90 bars.

La vanne rep 14 est fermée, tout le débit de la pompe est orienté vers l’accumulateur en passant par le clapet anti-retour rep 5 et le clapet de by-pass du limiteur de débit rep 10.

Dans cette phase en négligeant les pertes de charge M1 = M2. La pression est comprise entre 90 et 120 bars.

A l’intérieur du conjoncteur – disjoncteur, la pression en M1 est appliquée de chaque côté du tiroir principal rep 2 grâce au gicleur rep 3. Ces surfaces sont égales, le ressort de faible raideur (2 bars) rep 4 assure la position fermée du tiroir principal rep 2 qui empêche l’huile de retourner au réservoir.

La pression M1 est également appliquée sur le tiroir pilote rep 6 sur les surfaces S1, S2, S3.

 S3 - S2 < S1 (environ 15% selon les constructeurs).  Le ressort rep 7 réglé par la vis rep 8 (120 bars) maintient le tiroir pilote en position clapet fermé.

Sur la figure B, l’accumulateur est chargé, la pression atteint les 120 bars de la phase disjonction (P2). La pression agit sur les surfaces S1, S2, S3. Le tiroir pilote rep 6 se déplace et décomprime la chambre supérieure du tiroir principal rep 2. Il peut se soulever.

Sur la figure C, le tiroir principal est levé. Au même instant le clapet rep 5 s’est fermé. Tout le débit de la pompe retourne au réservoir par le tiroir principal sous une pression résiduelle (perte de charge + ressort rep 4). A cet instant la pompe consomme peu d’énergie. L’accumulateur est chargé et peut alimenter l’utilisation. La décharge de l’accumulateur est maîtrisée par le limiteur de débit rep 10.

Sur la figure C, lorsque la pression diminue à une valeur d’environ 15% de la disjonction (100 bars dans notre exemple), le tiroir pilote 6 reprend sa place. La pression monte dans la chambre supérieure du tiroir principal rep 2, il se ferme et empêche l’huile issue de la pompe de retourner au réservoir. La phase remplissage de l’accumulateur se répète (figure A).

A noter : Le conjoncteur - disjoncteur a aussi la fonction limiteur de pression principale. Il protège la pompe.

Le conjoncteur / disjoncteur est principalement utilisé sur les installations hydrauliques industrielles comportant un accumulateur. On le retrouve notamment sur les presses hydrauliques, les centrales hydrauliques et certaines machines-outils nécessitant une réserve d'énergie hydraulique.

Le limiteur de pression et le conjoncteur / disjoncteur sont deux valves de pression, mais leur rôle est différent.

Le limiteur de pression protège en permanence le circuit hydraulique contre les surpressions. Lorsque la pression atteint sa valeur de réglage, il s'ouvre progressivement afin de renvoyer une partie ou la totalité du débit de la pompe vers le réservoir. Sa fonction est de limiter la pression maximale admissible du circuit.

Le conjoncteur / disjoncteur, quant à lui, est conçu pour fonctionner avec un accumulateur hydraulique. Il ne régule pas continuellement la pression. Son rôle est de charger automatiquement l'accumulateur jusqu'à une pression de disjonction, puis de décharger la pompe lorsque cette pression est atteinte. Lorsque la pression de l'accumulateur redescend jusqu'à la pression de conjonction, il reconnecte automatiquement la pompe afin de recharger l'accumulateur.

Ce fonctionnement cyclique permet de maintenir une réserve d'énergie hydraulique tout en réduisant les pertes d'énergie et l'échauffement de l'huile lorsque le débit de la pompe n'est plus nécessaire.

À retenir :

Limiteur de pression : protège le circuit en limitant la pression maximale.

Conjoncteur / disjoncteur : gère automatiquement les cycles de charge et de décharge d'un accumulateur hydraulique afin d'optimiser le fonctionnement de l'installation.

Pour comprendre le circuit hydraulique :

Fonctionnement du limiteur de pression à action pilotée

Les diffrérentes huiles hydrauliques

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