Dispositif <B>distributeur à trois voies</B> L'invention concerne un dispositif distributeur à trois voies pour circuits hydrauliques, dans lequel tous les organes mobiles se situent sur un même axe et les voies sont susceptibles d'être mises en com- munication deux à deux, sans le moindre jeu ni temps mort, sous le contrôle de deux soupapes,
dis positif comprenant un élément tubulaire présentant au moins un trou faisant communiquer l'intérieur et l'extérieur de cet élément tubulaire.
Il existe déjà des dispositifs distributeurs à trois voies dits à tiroir, lesquels, à la moindre sollicitation d'une commande par palpeur ou dite sans temps mort, mettent les voies deux à deux en communica tion et par ce moyen asservissent les déplacements d'un vérin à copier, avec une très grande précision,
avec les déplacements du palpeur. Le dispositif dis tributeur peut être logé dans le piston du vérin ou en tout cas être fixé sur l'objet que déplace le vérin. Tous les organes de commande de ces dispositifs distributeurs nécessitent une très grande précision mécanique en longueurs, profondeurs, diamètres,
d'autant plus que la pression du liquide augmente ou que par sa température et sa viscosité diminue. Cette précision ne supprime cependant pas les fuites, qui, bien que récupérées,
n'empêchent pas leurs inconvénients. D'autres dispositifs distributeurs à trois voies aux dimensions en longueurs et profon deurs moins précises subissent à chaque changement de sens de la commande un retard à la mise en communication de l'une ou l'autre des voies,
ce qui donne un temps mort avant que le vérin suive la commande du dispositif distributeur. Ce jeu ou temps mort additionné au jeu d'autres mécanismes de com mande, par exemple de servocommande de direc tion, n'est donc pas souhaitable, et de plus n'empê che pas les inévitables fuites de liquide.
De plus, ces dispositifs distributeurs ne permettent pas de blo- quer (verrouiller) le liquide qui se trouve dans la deuxième voie, par exemple, avec un vérin et néces sitent alors d'autres précautions.
On trouve bien des dispositifs distributeurs à trois voies sur un seul axe dans lesquels des billes, des clapets, des soupapes ou des valves avec des pistons équilibreurs sont autant d'obturateurs sans fuite, mais ces obturateurs actuels nécessitent en plus des guides de bille, de soupape, des entretoises, des ressorts,
sans nommer les pièces fermant les extré mités du corps dans lequel tous ces organes sont empilés.
Généralement ces dispositifs distributeurs n'iso lent pas simultanément les trois voies au repos ni en fonctionnement, la deuxième voie restant alors au repos en communication avec la troisième voie, ce qui fait dire que ce type de dispositif distributeur est à voie du centre ouverte contrairement à ceux du type à voie du centre fermée,
c'est-à-dire que la deuxième voie peut être verrouillée et bloquer ainsi un appareil récepteur dans toutes ses positions. Cependant ces derniers dispositifs distributeurs sont généralement exclus des dispositifs de commande dits à palpeur ou sans temps mort parce qu'ils nécessitent, pour la fermeture de ces organes obturateurs sans fuite, un certain jeu entre l'organe de commande de l'une et l'autre des deux soupapes.
Ainsi ces dispositifs distri buteurs sont destinés, comme ci-devant les dispositifs distributeurs à tiroir du deuxième degré, à des servo commandes dans lesquelles on admet un certain jeu à la commande.
C'est dans des domaines différents de l'aviation, de la marine, dans des engins de travaux publics, des véhicules terrestres rapides ou lourds, des machines- outils, etc., que ces distributeurs à trois voies, à tiroir, à billes, à clapets, à soupapes,
à valves, à piston équilibreur ou non, à voie du centre ouverte ou fer- mée, à commande sans ou avec temps mort, etc., sont utilisés, mais ni les uns ni les autres de ces dispositifs obturateurs ne possèdent les qualités suffisantes.
La présente invention a pour but de fournir un dispositif distributeur à trois voies permettant de remédier en grande partie à ces inconvénients.
Conformément à la présente invention, ce dispo sitif distributeur est caractérisé en ce que l'une des soupapes est solidaire de l'élément tubulaire et est située sur la partie extérieure de celui-ci, en ce que l'autre soupape contrôle l'alésage de l'élément tubu laire,
en ce que des moyens de fermeture automa tique desdites soupapes sont agencés de manière à les fermer indépendamment l'une de l'autre en sens inverses et en ce que des moyens d'ouverture sont agencés de manière à ouvrir, sans temps mort, dans un sens directement la soupape contrôlant ledit alé sage et dans l'autre sens,
par poussée de cette der nière soupape sur l'élément tubulaire, l'autre sou pape.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, cinq formes d'exécution du dispositif distributeur conforme à l'invention et une variante des organes obturateurs mobiles d'un de ces dispositifs.
Dans les différentes figures, on a désigné par 1 la première voie (en général voie d'admission), par 2 la seconde voie (en général voie d'utilisation), par 3 la troisième voie (en général voie d'évacuation), par 4 le corps.
du dispositif distributeur, .par 5 un élé ment tubulaire coulissant dans le corps du dispositif distributeur et présentant sur sa partie extérieure une première soupape Sa, et par 6 une seconde soupape, qui ferme l'extrémité 5b de l'élément tubulaire 5.
Un trou 5c fait communiquer l'intérieur et l'exté rieur de l'élément tubulaire 5. D'autre part, la voie 3 est en communication permanente avec une chambre de compensation 4a du corps du dispositif distribu teur 4 (voir fig. 2).
On peut remarquer en outre dans les fig. 1 à 4 que la première soupape<I>Sa,</I> grâce à la forme de l'élément tubulaire 5 qui la porte, est une soupape équilibrée dans sa position de fermeture. Il en est de même de la seconde soupape 6 disposée dans la partie intérieure de l'élément tubulaire 5. La sou pape 6 comporte une tige 6a qui traverse l'un des fonds du corps 4 et qui est commandée par l'utili- sateur soit à la main, soit par tout autre moyen.
Dans la fig. 1, l'extrémité de la tige 6a porte un piston 7 maintenu par un jonc 17 sur la tige 6a, ce piston coulissant dans la chambre 4a. Le diamètre de ce piston 7 est plus grand que le diamètre de l'alésage intérieur de l'élément tubulaire 5, mass plus petit que le diamètre du siège de la soupape Sa.
La face gauche 7a de ce piston 7 et la face droite de la soupape<I>Sa</I> sont soumises d'une manière perma nente à la pression du liquide se trouvant dans la voie 1.
De ce fait, l'élément tubulaire 5 est poussé dans la position de fermeture de la soupape<I>5a et</I> la soupape 6 est tirée dans sa position de fermeture. On voit immédiatement qu'au repos les trois voies 1, 2 et 3 du dispositif distributeur sont isolées, les soupapes Sa et 6 étant dans leurs positions de fermeture.
Si on man#uvre le dispositif de commande de manière à tirer la tige 6a vers la droite, la soupape 6 pousse l'élément tubulaire 5 vers la droite et pro voque l'ouverture de la soupape Sa. Dans cette posi tion le liquide de la voie 1 se répand dans la voie 2 et la voie 3 est toujours isolée des voies 1 et 2 du fait que la soupape 6 est en contact avec l'extré mité 5b de l'élément tubulaire 5.
Si on man#uvre au contraire le dispositif de com mande de manière à pousser la tige 6a vers la gau che, la soupape 6 s'écarte de l'extrémité 5b de l'élé ment tubulaire 5, tandis que ce dernier reste dans la position de fermeture de la soupape Sa. De ce fait 1a voie 1 est donc isolée de la voie 2. Par contre, la voie 2 communique .par le trou 5c avec la voie 3.
Etant donné qu'il y a ainsi une commande directe des soupapes<I>Sa et 6,</I> l'ouverture de celles-ci ne pré sente pas de temps mort.
Ainsi donc, par une première man#uvre du dis- positif de commande, la voie 1, qui est en général celle d'alimentation en liquide, est mise en communi cation avec la voie 2, dans laquelle généralement on utilise le liquide. Celui-ci, après avoir servi dans la voie 2, est évacué dans la voie 3 par la seconde manoeuvre.
Il y a lieu de remarquer que ce dispositif distri- buteur comporte un minimum d'organes, un encom- brement réduit, et une étanchéité totale de ce dispo- sitif est assurée par des joints convenablement dis posés, tels que ceux représentés par exemple.
Dans la fig. 2, le piston 7 de la fig. 1 coulisse dans un cylindre 8 solidaire de l'élément tubulaire 5. Cependant, les diamètres du piston 7 et du cylin dre 8 doivent répondre aux conditions indiquées dans le cas de la fig. 1. Toutefois l'effort exigé pour com mander les soupapes Sa et 6 est plus petit d'ans le cas de la fig. 2 que dans le cas de la fig. 1.
Un trou 8a ménagé dans ce cylindre 8 permet à la .pression de la voie 1 de s'exercer sur le piston 7, et également sur l'élément tubulaire 5, comme en fig. 1.
Dans la fig. 3, on retrouve le cylindre 8 de la fig. 2 mais sans le trou 8a. Son diamètre extérieur est égal à celui du siège de la soupape Sa et par conséquent ne contribue pas à la fermeture de cette soupape. D'autre part le piston 7 de la fig. 1 est supprimé et son action sur la soupape 6 est rein- placée par
celle d'un ressort 9 prenant appui d'une part par une rondelle 15 contre un épaulement ménagé dans l'élément tubulaire 5 et coulissant avec du jeu sur la tige 6a, et d'autre part sur une rondelle 16 maintenue par un jonc 17 dans une gorge de la tige 6a. Un autre ressort 10 prenant appui sur le corps 4b et sur la rondelle 15 repousse l'élément 5 dans la position de fermeture de la soupape Sa.
Grâce à l'emploi des ressorts 9 et 10 comme moyens de fermeture des soupapes 6 et 5a, les forces de fermetures de ces soupapes sont indépendantes de la pression du liquide à distribuer. La soupape 6 est prolongée par une seconde tige 6b qui sort du corps du dispositif distributeur comme la tige 6a, mais à l'autre extrémité du corps 4.
Cette dispo sition avantage l'équilibrage des tiges de commande et permet une double commande par poussée. Le corps 4 de forme extérieure cylindrique, avec sur chacune des trois voies une gorge et des trous de communication, est placé dans un alésage d'une enveloppe 13. Dans ce cas l'enveloppe 13 est facile à usiner et peut faire partie d'une machine quel conque.
Dans la fig. 4, le diamètre extérieur du cylindre 8 est plus petit que les diamètres du siège de la sou pape 5a et le diamètre extérieur de l'élément tubu laire 5, de sorte que la pression du :liquide de la voie 1 ferme la soupape 5a. La soupape 6 se ferme dans les mêmes conditions que celle de la fig. 3 mais possède une tige 6b d'équilibrage.
Le corps 4, le fond 4b, le levier 19 et l'agencement des autres pièces sont tels que la longueur totale du dispositif distributeur soit réduite.
Dans la fig. 6, le cylindre 8 est le même qu'en fig. 4 et l'élément tubulaire 5 est (à part le joint qu'il porte) aussi le même qu'en fig. 4.
La soupape 6 se ferme dans les mêmes conditions que les sou papes 6 des fig. 3 et 4 et la soupape 5a se ferme également comme en fig. 4.
Il est à remarquer en fig. 6 (le joint que porte l'élément tubulaire 5 et la tige 6b de la fig. 4 mis à part) que l'élément tubu laire 5, la soupape 5a et le cylindre 8 sont les mêmes qu'en fig. 4, que la soupape 6 et le ressort avec les épaulements sur lesquels il s'appuie sont également comme en fig. 4,
et que les deux soupapes et leurs moyens de fermeture représentent un sous-ensemble homogène de dispositif distributeur à trois voies.
Dans le cas de la fig. 5, la disposition est ana logue à celle de la fig. 3, mais les ressorts 9 et 10 sont remplacés par des ressorts 12 et 14. La sou pape 5a est maintenue ouverte au repos par le res sort 14, tandis que le ressort 12 ferma la soupape 6. L'élément tubulaire 5 qui coulisse dans le corps 4 est d'un diamètre plus grand que celui du siège de la soupape 5a et du cylindre 8.
Le piston équilibreur de la soupape 6 est plus petit que la soupape 6. Dans ces conditions, lorsque la pression du liquide ,passant de la voie 1 à la voie 2 devient plus grande qu'une certaine valeur prédéterminée par le ressort 14, le ressort 14 est écrasé et la soupape 5a se ferme.
Si la pression dans la voie 2 dépasse une autre valeur prédéterminée, le ressort 12 cède et la voie 2 est mise en communication avec la voie 3.
Le dispositif distributeur représenté en fig. 5 constitue ainsi un détendeur avec soupape de sécurité.