<Desc/Clms Page number 1>
Valve de commande hydraulique". Priorité d'une demande de brevet déposée en Grande Bretagne le 5 février 1945 N 2.805
La présente invention est relative à des valves de commande du type à piston servant au réglage de la fournitu- re d'un liquide sous pression à un ou des cylindres hydrauliques d'une presse hydraulique.
L'un des buts de la présente invention est dé réaliser des moyens à l'aide desquels on peut faire fonctionner une telle valve de commande de façon à commander une presse hydraulique ou un cycle automatique de telle sorte que lors- que l'ouvrier fait passer le levier de la valve dans la posi- tion de fonctionnement, le piston de la presse fasse une course de manoeuvre et que, lorsqu'il vient au contact de la pièce, la pression qui règne dans le cylindre de la presse s'élève jusqu'à'une valeur fixée d'avance à laquelle le levier de la valve est débranché, ou bien, lorsque le piston de la
<Desc/Clms Page number 2>
presse atteint une position fixée d'avance,
il vient frapper des organes de butée qui actionnent hydrauliquement ou mécani- quement le ' systètpe de débrayage du levier de la valve dont la tige ou le piston est automatiquement inversé de manière à arrêter la fourniture du liquide sous pression au cylindre de la presse et à brancher ce dernier sur l'échappement, et à ad- mettre le'retour du liquide sous pression dans les cylindres et anneaux de retour en vue de faire effectuer la course de retour au piston de la presse.
Un autre but de la présente invention est de réaliser des moyens à l'aide desquels on peut assurer le ré- glage complet du mouvement de la tige ou du piston de la valve de commande par les soins de l'ouvrier jusqu'à ce que l'on ait atteint une valeur fixée d'avance pour la pression ou la course, de telle sorte qu'on puisse pousser le piston de la presse dans la course de fonctionnement ou la course inverse par les soins de l'ouvrier avant que la coupure se produise.
La présente invention peut être appliquée avec une égale facilité à une valve de commande du type . piston à simple effet servant au réglage de la fourniture d'un liquide sous pression à un cylin- dre de presse de telle sorte que, lorsque la pression atteint une valeur fixée d'avance, la fourniture du liquide sous pres- sion au cylindre s'arrête et que le cylindre soit mis en commu- nication avec l'échappement, de façon que la course de retour du piston de la presse puisse se faire au moyen de ressorts ou de poids de rappel ou d'un piston ou anneau de refoulement à pression constante.
D'une façon générale, la présente invention con- siste en une valve de commande hydraulique du type 4 piston, dans laquelle le piston de valve peut être actionné à la main en sens contraire de l'action exercée par un ressort antagoniste ou d'une autre pression, en vue de l'admission d'un liquide sous pression dans une presse ou un autre cylindre hydraulique et où
<Desc/Clms Page number 3>
on prévoit des moyens pouvant être actionnés automatiquement pour débrancher les organes de manoeuvre à la main d'avec le piston de valve, soit lorsque la pression qui règne dans le cylindre de la presse atteint une valeur fixée d'avance, soit lorsque le piston de la presse a exécuté une course d'une va- leur fixée d'avance,
en vue de permettre au ressort ou à telle autre pression antagoniste de déplacer le piston de valve dans le sens contraire jusque dans une position neutre ou autre pour assurer le retour du piston de la presse ou telle autre manoeu- vre.
Une valve de commande selon l'une des formes de réalisation de la présente invention consiste en une valve de commande du type à piston à double effet, comme par exemple celle qui a été décrite dans le brevet anglais n 557.340 dépo- sé par les demandeurs le 4 juillet 1942. Si on se rapporte aux figures 1 et 2 de ce brevet antérieur, on voit que le piston de valve se déplace au moyen d'une levier de commande à main monté sur un arbre transversal sur lequel est fixé à l'intérieur du couvercle d'extrémité de la valve un court levier portant un goujon à l'extrémité de ce court levier, ce goujon s'engageant dans une rainure du piston de valve.
Selon la présente inven- tion, ce court levier est monté sur un tourillon de l'arbre transversal de telle sorte que le goujon qui se trouve à l'ex- trémité du court levier puisse être écarté par un mouvement de rotation de sa position d'engagement dans la rainure du piston de valve. Un piston de valve à ressort est prévu pour mainte- nir le court levier en prise avec le piston de valve, et un levier de faible longueur, se terminant par une extrémité sphé- rique, fait saillie par rapport au dit levier, l'extrémité sphérique étant alignée avec l'axe de l'arbre transversal.
Un piston hydraulique est prévu de façon à s'appuyer contre ladite extrémité sphérique et est agencé de manière que, lorsqu'on fait arriver le liquide sous pression sur le piston, il pousse le court levier en arrière de façon à le faire ressortir de prise d'avec la rainure du piston de @ valve. On prévoit un
<Desc/Clms Page number 4>
ressort puissant) destiné à exercer son action contre l'extrémi- té du piston de valve en sens contraire du levier de valve, et agencé de façon que lorsqu'on écarte le court levier de valve de sa position d'engagement avec le piston de valve, ce ressort fasse passer le piston de valve dans la position inver- se.
Ainsi, dans cette forme de réalisation, le cylindre de la presse pourrait être relié à la chambre de valve 5 des dessins joints, et les cylindres de refoulement à la chambre de valve 3, et lorsque l'on fait passer le .levier de commande de la valve dans la position extrme de fonctionnement, le liquide sous pression est fourni au cylindre de la presse.
Les cylin- dres de refoulement sont ouverts sur l'échappenent, de telle sorte que lapresse exécute sa course de fonctionnement et que, lorsque la pression atteint une valeur fixée d'avance, le li- quide sous pression soit fourni au piston qui pousse le court levier de valve hors de sa position d'engagement avec le pis- ton da valve, et que le ressort pousse ce piston de valve dans la position inverse en agissant sur l'extrémité de ce piston de valve, de telle sorte que le liquide sous pression soit déli- vré et introduit dans le cylindre de refoulement et que le cy- lindre de lapresse soit ouvert sur l'échappement et que le piston de la presse exécute la course de retour.
On peut maintenir le levier de commande de la valve dans la position extrême au moyen d'un système à détente, de telle sorte que lorsqu'on désire exécuter une autre manoeu- vre, il faille débrayer le système à détente et faire revenir le levier avec le système à détente dans la position inverse, de telle sorte que le court levier qui est à l'intérieur du couvercle de la valve puisse revenir en arrière élastiquement et entrer en prise avec la rainure du piston de valve. On peut alors actionner le levier à nouveau et le faire passer dans la position extrême de fonctionnement.
En variante, on peut faire passer le levier de la valve dans une position neutre et l'y maintenir au moyen d'une détente à ressort qui entre en prise dans une autre position du cadran de la valve, auquel cas le
<Desc/Clms Page number 5>
piston de la presse reste dans la position dans laquelle il n'exerce aucune action, la pompe n'étant pas chargée. Bien en- tendu, le levier de valve peut être déplacé lentement de la po- sition neutre vers la position extrême de fonctionnement, de manière à pousser le piston de la presse en direction de la pièce, avec le piston de valve entièrement sous la commande de l'ouvrier, jusqu'à ce que la pression ait atteint la valeur fixée d'avance.
Quand la pression a atteint la valeur fixée d'avance, le liquide sous pression est fourni au petit piston hydraulique qui pousse le levier de la valve hors de la posi- tion d'engagement avec le piston de la valve au moyen d'une valve principale de commande comme celle par exemple qui a été décrite dans le brevet anglais n 566.
240 déposé par les Deman- deurs le 15 mars 1943, et qu'on peut mettre en marche à une pression primaire d'une valeur fixée d'avance, pour fournir un liquide sous pression au piston hydraulique à une pression se- condaire fixée d'avance plus faible que la pression primaire qui actionne la valve principale de commande, laquelle fonctionne automatiquement pàur relier le cylindre du piston à l'échappe- ment quand la pression primaire baisse en-dessous d'une valeur fixée d avance, tout liquide sous pression en surplus de celui qu'il faut pour actionner ledit piston étant évacué à travers une valve ou soupape de surcharge réglée de manière à fonction- ner à une pression égale à la pression secondaire.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, va bien faire ressortir comment l'invention peut être mise en pra- tique.
Sur les dessins joints, qui représentent à titre d'exemple l'application de la présente invention à une valve de commande selon les figures 1 et 2 du brevet anglais n# 557.340 précité :
<Desc/Clms Page number 6>
La figure 1 est une coupe longitudinale de la valve con- struite pour être utilisée en combinaison avec un cylindre hy- draulique à double effet.
La figure la représente un détail qui sera décrit ci- après.
La figure 2 est une coupe verticale en travers suivant un plan perpendiculaire à celui de la figure 1.
La figure 3 est un schéma représentant une façon de dis- poser les éléments de manière que le levier de commande de la valve de commande soit débrayé quand le piston hydraulique d'une presse ou d'un autre mécanisme atteint au cours de sa course une position fixée d'avance.
Si on se reporte maintenant aux figures 1 et 2 des dessins annexés, on voit que la valve représentée comprend un corps de valve a, de préférence en acier trempé, comportant un alésage parallèle destiné à recevoir le piston de valve b, qui est également, de préférence, en acier trempé. L'alésage du corps de valve dans lequel le piston coulisse étroitement est évasé à l'intérieur de manière à former cinq chambres numé- rotées 1, 2, 3, 4,5, de gauche à droite. Par ce moyen, l'alé- sage du corps de la valve est divisé par conséquent en six bandes étroites numérotées 6, 7, 8,9, 10 et 11, de gauche à droite. Les bandes 7, 8,9 et 10 séparent les chambres 1, 2, 3 4, 5 et les bandes 6 et 11 sont disposées à chaque extrémité du corps de la va lve.
La chambre 1 est reliée à la pompe par l'in- termédiaire du conduit d'admission la, la chambre 2 est reliée à l'échappement par l'orifice de sortie 2a, la chambre 3 est reliée par l'intermédiaire de l'orifice 3a à l'un des côtés du piston et du cylindre hydrauliques, la chambre 4 est reliée par l'intermédiaire di passage d et d'un clapet de retenue e à la chambre 1 de telle sorte que le liquide puisse passer de la chambrai, à travers le clapet de retenue, dans la chambre 4, mais non pas en sens inverse.
La chambre 5 est reliée à l'es-
<Desc/Clms Page number 7>
pace situé de l'autre côté du pistolet du cylindres hydrauli- ques par l'intermédiaire du conduit de sortie 5a. Le piston de valve traverse tout le corps de la valve et fait saillie hors de ce dernier à chaque extrémité dans des chambres! et , tandis qu'on prévoit des couvercles appropriés pour fermer ces chambres qui sont reliées à l'orifice d'échappement 2a qui con- duit en retour au réservoir de la pompe, de telle sorte que le piston de valve est constamment équilibré hydrauliquement, en même temps qu'on prévoit un organe approprié de commande à main, tel qu'un levier h , pour déplacer le piston de valve dans le sens longitudinal.
Dans laforme de réalisation de la présente in- vention qui va être décrite ci-après, on déplace le piston de valve b dans le sens longitudinal en faisant tourner le levier h autour de son pivot. Ce pivot consiste en un goujon 12 (voir figure 2) sur l'extrémité extérieure duquel est monté le levier de commande h, tandis que sur l'extrémité intérieure est monté un court levier dont l'extrémité supérieure est munie d'un goujon 14 normalement engagé dansune rainure circonférentielle 15 prévue à l'extrémité droite du piston de valve b. Dans la mesure où elle a été décrite jusqu'ici, laconstruction est sem- blable à celle qui a été utilisée pour la commande du piston de valve dans la valve de commande décrite dans le brevet an- glais n 537.340 précité.
Pour l'application de la présente Invention, on modifie cette construction de telle sorte que lorsque la pression qui règne dans le cylindre hydraulique commandé at- teint une valeur fixée d'avance, le goujon 14 soit automatique- ment débrayé d'avec la rainure circonférentielle 15, en libé- rant par ce moyen le piston de valve b d'avec sa commande manuelle et en'permettant à un ressort 16, agencé de façon à s'opposer à la commande manuelle du piston de valve dans l'un des sens, de faire revenir ledit piston de valve dans une posi- tion neutre ou une autre position de commando fixée d'avance.
<Desc/Clms Page number 8>
La modification nécessaire à cet effet consis- te, dans la forme de réalisation représentée, dans le montage du goujon 14 sur l'extrémité du court levier 13 et dans la fixation de ce levier sur l'extrémité intérieure du goujon 12 de pivotement de levier h au moyen d'un assemblage 17 tel que l'extrémité supérieure du levier 13 ait la liberté d'osciller et de- déplacer le goujon 14 de manière à le mettre en prise et hors de prise d'avec la rainure circonférentielle 15. Pra- tiquement, cette liberté de mouvement est limitée par un pis- ton 18 actionné par un ressort, qui agit contre le levier pi- votant 13 en un point situé juste au-dessus de son pivot, de telle sorte que le piston 18 tende à pousser le levier contre le piston de valve et à maintenir le goujon 14 en prise avec la rainure 15 précitée.
Le piston de valve a ainsi la liberté de se déplacer à travers son alésage, sous la commande du le- vier h, et d'admettre par ce moyen le liquide sous pression de l'un ou l'autre côté du piston qui se meut dans le cylindre hydraulique à double effet.
Lorsque la pression qui règne dans le cylindre hydraulique atteint une valeur fixée d'avance, ou bien lorsque s'on piston atteint dans sa course une position fixée d'avance, le but de la présente invention est d'obtenir que le piston de la valve de commande soit fixé automatiquement par sa commande manuelle et ramené dans une position neutre d'échappement, ou une autre position dans laquelle il assure la fourniture du liquide sous pression, sous l'influence du ressort 16.
A cet effet, le levier 13 est muni d'un élé- ment en saillie sous la forme d'un court levier rigide 19 com- portant une extrémité sphérique 20 qui repose sur l'extrémité @ supérieure d'un piston hydraulique vertical 21. Sous la commande, de préférence, de la valve de commande dite prin- cipale précitée, le liquide sous pression est admis sur l'ex- trémité inférieure du piston de valve à travers un conduit d'entrée 22, et le mouvement secondant de ce piston sous la pression dudit liquide est limité par une butée comprenant une
<Desc/Clms Page number 9>
partie élargie 23 sur une partie de la longueur du piston de valve et une butée 24 correspondant au jeu longitudinal et dont la longueur fait l'objet d'un réglage approprié au cours de l'essai de la valve.
La section du piston qui est exposée à la pression du liquide est telle qu'elle permet à ladite pression de faire monter le piston et d incliner le levier 13 en arrière en sens contraire de l'action antagoniste du piston 18 actionné par un ressort.
Quand le piston est arrivé au contact de sa butée, le liquide sous pression qui exerce son action contre son extrémité inférieure peut être libéné automatiquement pour s'écouler dans la chambre $ à l'extrémité du piston de valve, à travers un conduit 23 qui monte à travers le piston à partir de son extrémité inférieure, et à travers les conduits radiaux 26 servant dans la position entièrement relevée du piston, pour réaliser une communication entre l'extrémité supérieure du con- duit 25 et la chambre g. Toutefois, cette caractéristique n'est pas essentielle et peut être supprimée.
Les moyens servant à maintenir le levier de la valve dans la position extrême consistant en un mécanisme à détente réalisé sous la forme d'un piston 27 actionné par un ressort qui monte à travers le levier et qui comporte une ex- trémité inférieure pointue pouvant être mise en prise dans la- dite position extrême avec une encoche ou une entaille de la circonérence d'un cadran 28. Cette caractéristique n'est pas non plus essentielle et peut également être supprimée.
Si la manoeuvre servant à libérer le piston de la valve de commande doit être mise sous la dépendance du fait que la pression qui règne dans le cylindre hydraulique atteint une valeur fixée d'avance, on peut alors, ainsi que cela a été exposé ci-dessus, commander la fourniture du liqui- de sous pression au piston 21 au moyen de la valve de commande dite principale précitée, ou de n'importe quelle autre valve
<Desc/Clms Page number 10>
de commande appropriée, mais lorsque la libération du piston de la valve de commande doit dépendre de ce que la presse ou tel autre piston atteint une position fixée d'avance, on peut, d'une manière appropriée, assurer la commande de l'arrivée du liquide sous pression sur le piston 21 au moyen d'une petite valve actionnée par des butées prévues sur la presse ou tel autre piston.
Une forme de réalisation appropriée de ce dis- positif est représentée dans la figure 3 dans laquelle A dé- signe la valve de commande selon la présente invention, B le piston de presse et C la valve actionnée par une butée.
Dans la forme de réalisation représentée, la valve G est montée entre le cylindre de la presse et l'orifice d'admission 22 du petit piston 21 de la valve de commande, et cette valve est reliée au moyen d'une conduite 29 à la conduite 30 servant à faire arriver le liquide sous pression dans le cy- lindre de la presse, et au moyen de la conduite 31 à l'orifice d'admission 22 pour faire dériver une partie du liquide sous pression de la conduite 30 vers l'orifice d'admission 22, de manière à actionner le piston 21 et à assurer l'évacuation vers l'échappement au moyen de la conduite 32.
La valve C est actionnée quand une butée rigide 33 portée par le piston de la presse vient frapper une butée pivotante @ 34 constituant le levier de commande de la valve, la commande se faisant dans le sens descendant pour faire passer le liquide sous pression dans l'orifice d'admission 22 en vue de libérer le piston de la valve de commande A d'avec son levier de commande par la manoeuvre du piston 21, et dans le sens ascendant ou sens de la course de retour du piston de la presse, pour relier l'orifice d'admission 22 à l'échappement et permettre par ce moyen de relier à nouveau le levier de commande h de la valve A au pis- ton de ladite valve.
Aux pressions très élevées, atteignant par exemple 315 à 470 kgs par cm2, on peut être amené à constater
<Desc/Clms Page number 11>
que la tige de la valve a tendance à gripper et refuse de se mouvoir instantanément sous l'action du ressort 16. Bien en- tendu, on peut surmonter cette résistance en montant un res- sort suffisamment fort, mais pour être certain du bon fonction- nement, on peut prévoir des moyens plus efficaces. L'un de ces moyens est représenté en pointillé dans la figure la qui re- présente une forme modifiée de la partie droite de la figure 1, cette forme modifiée consistant en un petit piston hydraulique 35, semblable au piston 21, et agencé de façon à communiquer au piston de valve b un choc initial après que le levier de valve a été débrayé.
Le piston 35 fonctionne dans un cylindre 36 qui est disposé dans l'extrémité du carter du ressort 16, et le liquide sous pression lui est fourni en môme temps qu'à l'orifice d'admission 22 pour le piston 21. Un ressort 37 est prévu de façon à s'opposer au mouvement vers l'intérieur du piston 35, et ce ressort est plus puissant que le ressort 24 qui s'oppose au mouvement vers l'intérieur de l'autre piston 21, de telle sorte que le mouvement du piston 35 se produit plus tard que celui du piston 21, c'est-à-dire après que le levier de la valve a été débrayé d'avec le piston de valve b.