EP0017592B1 - Dispositif d'actionnement hydraulique à cinq positions - Google Patents

Dispositif d'actionnement hydraulique à cinq positions Download PDF

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EP0017592B1
EP0017592B1 EP80400457A EP80400457A EP0017592B1 EP 0017592 B1 EP0017592 B1 EP 0017592B1 EP 80400457 A EP80400457 A EP 80400457A EP 80400457 A EP80400457 A EP 80400457A EP 0017592 B1 EP0017592 B1 EP 0017592B1
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EP
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equilibrium
neutral position
hydraulic actuating
positions
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Philippe Debrus
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Definitions

  • the subject of the present invention is a hydraulic actuation device with five positions and digital input, and more precisely a device of this kind comprising a movable output member occupying at rest a neutral position towards which the elastic centering means urge it and capable of moving against the latter on either side of said neutral position to occupy one or the other of two working positions defined by stop means, the movements of this movable member being caused by opposing hydraulic actuating means each assigned to a direction of movement and themselves selectively controlled by two control members in two positions receiving input orders of a digital nature.
  • the movable outlet member is constituted by the drawer of a four-way hydraulic distributor, which can for example control a double-acting hydraulic cylinder; in this case, the neutral position of the distributor drawer isolates the two working chambers of the jack from a source of pressurized fluid, thus immobilizing its piston, while both of the working positions of the drawer cause the placing in communication with this source of pressurized fluid of one or the other of the working chambers of the jack, thus causing the displacement of its piston in one direction or the other at an identical speed or not.
  • the dispenser drawer is capable of occupying only three distinct positions, this as a function of the input orders issued in the form of binary control words to the control members themselves constituted, for example, by three-way and two-position solenoid valves. And there is therefore only one speed for each direction of movement of the piston of the hydraulic cylinder.
  • the dispenser drawer can occupy a total of five distinct positions, namely, in addition to its neutral position, two successive working positions on either side thereof, these successive working positions corresponding to increasing values of the gain in flow rate of the pressurized fluid towards the considered working chamber of the jack.
  • Such a result can be obtained, for example, by means of movable stops intervening in turn on the dispenser drawer, but requires a priori an increased complexity of the control members, since, obviously, the two two-position solenoid valves each cannot receive a maximum of four separate binary command words.
  • the document DF-A-1 946 044 also describes a hydraulic actuation device with five positions comprising a movable outlet member, two centering springs, two auxiliary actuation pistons at the ends of the movable outlet member, and a control member which is constituted by a six-way and five-position slide valve, manually actuated, each of the distinct positions of the slide valve corresponding to the different positions of the hydraulic actuation device.
  • the object of the present invention is to propose a hydraulic control device of the type mentioned first above, and making it possible, with two two-position solenoid valves, to produce, simply, economically and reliably, a hydraulic actuation device with digital input with five distinct balance positions by means of only four binary control words.
  • the hydraulic actuation device with digital input comprising a movable output distributor member whose ends form opposing hydraulic actuating pistons, two elastic antagonistic centering means arranged in the vicinity of the ends of the outlet member and capable of urging the latter by means of two auxiliary pistons, the outer face of which is located in a control pressure chamber, the control means connected to the control and command pressure chambers, by opposing hydraulic actuating means, the displacement of the output member between five distinct equilibrium positions defined by stop means, is characterized in that the auxiliary pistons are biased by the elastic means towards the ends of the movable member and in that the control means comprise two control members nd electromagnetic two positions receiving digital input commands and whose output pipes are respectively connected to the control pressure chambers, the hydraulic actuating means having two active surfaces acting in the same direction on the output and intervening successively to communicate to this output member two successive displacement steps, the two active surfaces of each of the hydraulic actuating means are respectively constituted by said face of the auxiliary piston and by the face of
  • the scope of the invention is also not limited to obtaining two successive equilibrium positions on either side of the neutral position of the movable member Release; it can also extend in certain particular applications to obtaining an equilibrium position only on one side of the neutral position and three successive equilibrium positions on the other side of the latter; in such a case, the hydraulic cylinder controlled by such a device would be provided with a single speed of movement in one direction and three different speeds in the other direction. Other combinations would still be possible within the framework of the present invention.
  • the hydraulic actuation device comprises a movable outlet member 10 here constituted by a hydraulic distributor slide, which is provided with five cylindrical bearings 12, 14, 16, 18 and 20.
  • This drawer 10 is slidably received in a fixed bore 22, which is itself pierced with a certain number of orifices intended to cooperate with the edges delimiting the cylindrical surfaces of the drawer 10 to define fluid cross-sections. More specifically, one of these orifices, designated by the reference 24, is connected via a pipe 25 to a source of high pressure HP fluid (not shown in the drawing); while four other orifices 26, 28, 30 and 32 are connected via another line 27 to a BP fluid return tank (not shown either in the drawing either).
  • Two other orifices 34 and 36 are respectively connected, by means of outlet pipes U "U ?, To the two working chambers of a double-acting hydraulic cylinder, which is not in itself part of the invention and is not shown in the drawing.
  • Two other additional orifices 38 and 40 are connected respectively, via pipes 42 and 44, to two pressure chambers 46 and 48 as well as to the outputs of two EV electrovalves, and EV 2 constituting the actual control members of the device, each of the two pressure chambers 46 and 48, which are arranged coaxially with respect to the distributor slide 10 inside the body 22, contains a compression spring 50 or 52 which, by means of a bowl 54, or 56, tends to push towards the dispenser drawer a piston 58 or 60 which slides in leaktight manner in a fixed wall of the body 22, and the end of which is normally maintained in contact with one of the ext faces re-emitted from the drawer 10.
  • Each of the electrovalves EV, and EV 2 has two inputs respectively connected by branch pipes to the conduits 25 and 27.
  • Switches 1, and 1 2 are respectively provided for the actuation of these two solenoid valves, this so that, when the switch is open, the associated solenoid valve occupies a position such that it puts its output in communication with the return tank BP, while, when 'it is excited, it puts this same output into communication with the HP pressurized fluid source.
  • the hydraulic actuating means which control the movements of the outlet member to the right or to the left against the elastic centering means constituted by the springs 50 and 52 each consist of two active surfaces acting in the same direction on this outlet member (drawer 10) and intervening one after the other to communicate two successive displacement steps to it, the pressurization of the first of these surfaces being caused by the one of the electrovalves of control EV, or EV 2 and that of the second surface being it by the other of these electrovalves, but being however made possible only when this output member has already accomplished a first step of displacement in the intended meaning.
  • each of these hydraulic actuation means are respectively constituted by the face of a first piston 58 or 60 of relatively small section whose stroke is limited to a first step of displacement of the output member 10, and by the end face of the latter playing the role of a second piston of relatively large section which is mounted in series with the previous one and whose stroke also limited allows to cover a second step of movement .
  • the face of the second piston cannot itself be pressurized only provided that the movable outlet member 10 has already accomplished a first step of movement in the direction considered. It is obvious that the application of this general principle of the invention can be carried out by other technological means than those described above, which cannot therefore limit the scope of the invention.
  • control solenoid valves with reverse logic function, that is to say solenoid valves whose non-excitation state would result in a communication of their output with the source of pressurized fluid; in such a case, the binary command word corresponding to the neutral position would obviously be "11", those controlling the intermediate equilibrium positions would be “01” and “10” respectively, and the single command word for the positions of extreme balance would be "00 'succeeding the previous ones.
  • FIG. 4 of the drawings illustrates, simply by way of example, an alternative embodiment in which a single equilibrium position of the movable outlet member is provided on one side of the neutral position and three equilibrium positions of the other side of this same position, the representation of the design corresponding to the neutral position.
  • the ranges 14 'and 18' of the movable slide 10 ' are no longer symmetrically shaped with respect to its central range 16', as was the case in the embodiment of FIGS. 1 to 3.
  • control members here consist of two solenoid valves EV ', and EV' 2 with opposite logic functions, the first establishing communication with the source of fluid under pressure HP when it is not energized ( switch I ' 1 open), while the second establishes on the contrary this same communication when it is excited (switch 1 2 closed).
  • the pressure chamber 46 is connected to the source of HP fluid while chamber 48 is isolated therefrom; it follows that the piston 58 is pressed to the left and pushes the slide 10 'against the force developed by the spring 52; the distributor is however constructed in such a way that, for this position, the central cylindrical bearing surface 16 'of the slide 10' closes on its two sides the orifice for admission of pressurized fluid 24, while the bearing surfaces 14 'and 18' close the return orifices 28 and 30 respectively.
  • the outlet pipes U and U 2 are, as well as the working chambers of the hydraulic control cylinder, completely closed, which corresponds to the immobilization of the piston of this cylinder.
  • the closing of the switch 1 2 will have the effect of moving the drawer 10 'to the left, until it comes into abutment on its end face left against the wall of the fixed body 22.
  • closing the switch l ' would have the effect of eliminating the imbalance between the hydraulic thrusts acting on the slide 10', so that the latter would move one first step to the right under the action of the centering means constituted by the springs 50 and 52.

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Description

  • La présenté invention a pour objet un dispositif d'actionnement hydraulique à cinq positions et à entrée numérique, et plus précisément un dispositif de ce genre comprenant un organe mobile de sortie occupant au repos une position neutre vers laquelle le sollicitent des moyens élastiques de centrage et susceptible de se déplacer à l'encontre de ces derniers de part et d'autre de ladite position neutre pour venir occuper l'une ou l'autre de deux positions de travail définies par des moyens de butée, les déplacements de cet organe mobile étant provoqués par des moyens hydrauliques d'actionnement antagonistes affectés chacun à un sens de déplacement et eux-mêmes sélectivement contrôlés par deux organes de commande à deux positions recevant des ordres d'entrée de caractère numérique.
  • Dans une application caractéristique d'un tel dispositif d'actionnement, l'organe mobile de sortie est constitué par le tiroir d'un distributeur hydraulique à quatre voies, lequel peut par exemple commander un vérin hydraulique à double effet; en ce cas, la position neutre du tiroir du distributeur isole d'une source de fluide sous pression les deux chambres de travail du vérin, immobilisant ainsi son piston, tandis que l'une comme l'autre des positions de travail du tiroir provoque la mise en communication avec cette source de fluide sous pression de l'une ou de l'autre des chambres de travail du vérin, entraînant ainsi le déplacement de son piston dans un sens ou dans l'autre à une vitesse identique ou non.
  • Dans une telle application, le tiroir du distributeur n'est susceptible d'occuper que trois positions distinctes, ceci en fonction des ordres d'entrée délivrés sous la forme de mots de commande binaires aux organes de commande eux-mêmes constitués, par exemple, par des électrovalves à trois voies et à deux positions. Et l'on ne dispose de ce fait que d'une seule vitesse pour chaque sens de déplacement du piston du vérin hydraulique.
  • Or il est souhaitable, dans de nombreuses applications de la pratique, de pouvoir disposer de deux vitesses distinctes pour chaque sens de déplacement du piston du vérin. Ceci suppose toutefois que le tiroir du distributeur puisse occuper en tout cinq positions distinctes, à savoir, en plus de sa position neutre, deux positions de travail successives de part et d'autre de celle-ci, ces positions de travail successives correspondant à des valeurs croissantes du gain en débit d'écoulement du fluide sous pression vers la chambre de travail considérée du vérin. Un tel résultat peut être obtenu, par exemple, au moyen de butées mobiles intervenant à tour de rôle sur le tiroir du distributeur, mais requiert à priori une complexité accrue des organes de commande, puisque, de toute évidence, les deux électrovalves à deux positions chacune ne peuvent recevoir au plus quatre mots binaires de commande distincts.
  • Le document DF-A-1 946 044 décrit par ailleurs un dispositif d'actionnement hydraulique à cinq positions comprenant un organe mobile de sortie, deux ressorts de centrage, deux pistons d'actionnement auxiliaires aux extrémités de l'organe mobile de sortie, et un organe de commande qui est constitué par une valve à tiroir à six voies et cinq positions, actionnée manuellement, chacune des positions distinctes de la valve à tiroir correspondant aux différentes positions du dispositif d'actionnement hydraulique.
  • La présente invention a pour objet de proposer un dispositif de commande hydraulique du genre rappelé en premier ci-dessus, et permettant, avec deux électrovalves à deux positions, de réaliser, de façon simple, économique et fiable, un dispositif d'actionnement hydraulique à entrée numérique à cinq positions d'équilibre distinctes au moyen de seuelement quatre mots de commande binaire.
  • Pour ce faire, seulement une caractéristique de la présente invention, le dispositif d'actionnement hydraulique à entrée numérique, comprenant un organe distributeur mobile de sortie dont les extrémités forment des piston hydrauliques d'actionnement antagonistes, deux moyens élastiques de centrage antagonistes disposés au voisinage des extrémités de l'organe de sortie et susceptibles de solliciter ces dernières par l'intermédiaire de deux pistons auxiliaires dont la face extérieure se situe dans une chambre de pression de commande, les moyens de commande reliés aux chambres de pression de commande et commandant, par des moyens hydrauliques d'actionnement antagonistes, le déplacement de l'organe de sortie entre cinq positions d'équilibre distinctes définies par des moyens de butée, est caractérisé en ce que les pistons auxiliaires sont sollicités par les moyens élastiques en direction des extrémités de l'organe mobile et en ce que les moyens de commande comprennent deux organes de commande électromagnétiques à deux positions recevant des ordres d'entrée de caractère numérique et dont les canalisations de sortie sont reliées respectivement aux chambres des pression de commande, les moyens hydrauliques d'actionnement présentant deux surfaces actives agissant dans le même sens sur l'organe de sortie et intervenant successivement pour communiquer à cet organe de sortie deux pas de déplacement successifs, les deux surfaces actives de chacun des moyens hydrauliques d'actionnement sont respectivement constituées par ladite face du piston auxiliaire et par la face de ladite extré- mite de l'organe de sortie, la mise sous pression de la première de ces surfaces actives étant provoquée par l'un des deux organes de commande, celle de la seconde surface active l'étant par l'autre organe de commande mais n'étant rendue possible qu'après que l'organe mobile de sortie a déjà accompli un premier pas de déplacement dans le sens considéré.
  • On obtient de la sorte cinq positions d'équilibre distinctes pour l'organe mobile de sortie à partir de seulement quatre mots de commande numériques différents par actionnement successif des deux organes de commande électromagnétiques, sans devoir recourir à des moyens de commande binaires additionnels.
  • Il est d'ailleurs possible, en choisissant convenablement les fonctions logiques des valves de commande, de modifier la nature des mots de commande binaires régissant les diverses positions d'équilibre de l'organe mobile de sortie.
  • Comme le montrera d'autre part la description suivante, la portée de l'invention n'est pas non plus limitée à l'obtention de deux positions d'équilibire successives de part et d'autre de la position neutre de l'organe mobile de sortie; elle peut, également, s'etendre dans certaines applications particulières à l'obtention d'une position d'équilibre seulement d'une côté de la position neutre et de trois positions d'équilibre successives de l'autre côté de cette dernière; en pareil cas, le vérin hydraulique commandé par un tel dispositif serait doté d'une seule vitesse de déplacement dans un sens et de trois vitesses différentes dans l'autre sens. D'autres combinaisons seraient encore possibles dans le cadre de la présente invention.
  • Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de quelques formes de réalisation préférentielles, données à simple titre d'exemples illustratifs, et avec référence aux dessins ci-annexés, en lesquels:
    • - les figures 1 à 3 illustrent, respectivement en position neutre et dans deux de ses positions de travail successives, une première forme de réalisation du dispositif d'actionnement hydraulique selon l'invention, appliqué au cas d'un électrodistributeur à cinq positions; et
    • - la figure 4 représente, de façon tout aussi schématique, une seconde forme de réalisation d'un tel électrodistributeur, celui-ci étant montré dans sa position neutre.
  • Considérant en premier lieu la figure 1 des dessins, on voit que le dispositif d'actionnement hydraulique selon l'invention comprend un organe mobile de sortie 10 ici constitué par un tiroir de distributeur hydraulique, lequel est pourvu de cinq portées cylindriques 12, 14, 16, 18 et 20. Ce tiroir 10 est reçu en coulissement dans un corps fixe alése 22, lequel est lui-même percé d'un certain nombres d'orifices destinés à coopérer avec les arêtes délimitant les portées cylindriques du tiroir 10 pour définir des passages de fluide à section variable. Plus précisément, l'un de ces orifices, désigné par la référence 24, est raccordé par l'intermédiaire d'une conduite 25 à une source de fluide à haute pression HP (non représentée sur le des- sirr); tandis que quatre autres orifices 26, 28, 30 et 32 sont raccordés par l'intermédiaire d'une autre conduite 27 à un réservoir de retour de fluide BP (non représenté lui non plus sur le dessin). Deux autres orifices 34 et 36 sont respectivement reliés, par l'intermédiaire de canalisations de sortie U" U?, aux deux chambres de travail d'un vérin hydraulique à double effet, qui ne fait pas en lui-même partie de l'invention et n'est pas représenté sur le dessin. Deux autre orifices supplémentaires 38 et 40 sont reliés respectivement, par l'intermédiaire de canalisations 42 et 44, à deux chambres de pression 46 et 48 ainsi qu'aux sorties de deux électrovalves EV, et EV2 constituant les organes de commande proprement dits du dispositif. Chacune des deux chambres de pression 46 et 48, qui sont disposées co- axialement par rapport au tiroir 10 du distributeur à l'intérieur du corps 22, contient un ressort de compression 50 ou 52 qui, par l'intermédiare d'une cuvette 54, ou 56, tend à repousser vers le tiroir du distributeur un piston 58 ou 60 qui coulisse de façon étanche dans une paroi fixe du corps 22, et dont l'extrémité est normalement maintenu au contact d'une des faces d'extrémité du tiroir 10. Chacune des électrovalves EV, et EV2, du type à trois voies et à deux positions, comporte deux entrées respectivement reliées par des tubulures de dérivation aux conduites 25 et 27. Des interrupteurs 1, et 12 sont respectivement prévus pour l'actionnement de ces deux électrovalves, ceci de manière à ce que, lorsque l'interrupteur est ouvert, l'électrovalve associée occupe une position telle qu'elle met en communication sa sortie avec le réservoir de retour BP, tandis que, lorsqu'elle est excitée, elle met en communication cette même sortie avec la source de fluide sous pression HP.
  • Dans la position neutre qui est représentée à la figure 1 des dessins, les deux interrupteurs 11 et 12 sont ouverts, ce que l'on exprimera conventionnellement par la présence d'un mot de commande binaire "00'. Il s'ensuit que la basse pression règne dans les deux chambres 46 et 48, ainsi d'ailleurs que de part et d'autre des portées cylindriques 12 et 20 du tiroir 10, dont les faces opposées communiquent par l'intermédiaire d'un perçage longitudinal 13 ou 21. La résultante des poussées hydrauliques qui s'exercent en sens opposé sur le tiroir 10 est nulle, et celui-ci se trouve dès lors centré dans sa position neutre par les moyens élastiques de rappel que constituent les ressorts 50 et 52 agissant, par l'intermédiaire des cuvettes 54 et 56, sur les pistons 58 et 60 eux-mêmes au contact des faces terminales dudit tiroir. Les arêtes opposées de la portée cylindrique 16 obturent en conséquence d'un côté aussi bien que de l'autre l'orifice 24 relié à la source de fluide sous pression HP, et l'on en déduit que le fluide ne pouvant s'échapper d'aucune des chambres de vérin, celui-ci est verrouillé hydrauliquement et que par conséquent le piston du vérin reste immobile, aux fuites près, quelle que soit la charge extérieure appliquée.
  • Considérant à présent la figure 2 des dessins, on voit que l'interrupteur 1, est fermé tandis que l'interrupteur 12 reste ouvert, ce qui se traduit conventionnellement par un mot de commande binaire tel que "10". Il en résulte que, tandis que la chambre de pression 48 reste reliée au réservoir de retour BP, la chambre de pression 46 est à présent mise en communication, par l'intermédiaire de l'électrovalve EV,, avec la source de fluide sous pression HP. Ceci a pour effet de repousser vers la gauche le piston 58 jusqu'à venue en butée de sa tête élargie avec la paroi du corps fixe 22, et par conséquent d'imprimer un premier pas de déplacement vers la gauche au tiroir 10 à l'encontre de la force développée par le ressort 52. On notera par ailleurs que la mise sous pression de l'orifice 38, par l'intermédiaire de la canalisation 42, reste sans effet, puisque cet orifice est initialement obturé par la portée cylindrique 14. Par ailleurs, les faces terminales du tiroir 10 restent toutes les deux exposées à la basse pression, la canalisation 44 et l'orifice 40 se substituant à l'orifice 32 à présent recouvert par la portée cylindrique 20. Dans cette position du tiroir, on voit que l'orifice 24 est partiellement ouvert sur son côté droit, ce qui a pour effet de mettre en communication l'orifice 34 et la canalisation de sortie U, avec la source de fluide sous pression, tout en limitant le débit d'écoulement du fluide à travers cette canalisation U,; par ailleurs, l'orifice 36 et la canalisation U2 sont à présent mis en communication avec l'orifice 28 et le réservoir de retour BP. Il en résulte l'apparition d'une pression différentielle de part et d'autre du piston du vérin contrôle, lequel se déplace ainsi dans le sens correspondant avec une certaine valeur de vitesse de translation.
  • Si l'on désire faire maintenant se déplacer le piston du vérin dans le même sens mais avec une valeur supérieure de vitesse de translation, il suffit, conformement à la figure 3, de fermer à son tour l'interrupteur de commande 12 (mot de commande binaire "11"). Cette manoeuvre a pour effet de-mettre en communication avec la source de fluide sous pression HP la chambre de pression 48, ainsi que par l'intermédiaire de la canalisation 44 et de l'orifice 40, la face terminale de droite du tiroir 10. La surface active s, de cette face terminale du tiroir 10 étant supérieure, par hypothèse, à la surface active s2 du piston 60 sur laquelle s'exerce également la haute pression, il en résulte un déséquilibre entre les poussées hydrauliques exercées sur le tiroir 10, poussées dont la résultante a pour effet d'imprimer à ce tiroir 10 un second pas de déplacement vers la gauche, ceci jusqu'a venue en butée de sa face terminale de gauche contre la paroi correspondante du corps 22. Dans cette nouvelle position de travail atteinte par le tiroir 10, on voit que l'orifice 24 est à présent grand ouvert sur son côté droit, ce qui signifie que la canalisation de sortie U1 est alimentée en fluide sous pression avec une valeur de gain en débit supérieure à celle du cas précédent; il en résulte bien que le piston du vérin se déplace avec une valeur supérieure de vitesse de translation.
  • En reprenant le raisonnement précédent dans l'hypothèse où l'on aurait fermé en premier l'interrupteur 12 en laissant l'interrupteur I1 ouvert (mot de commande binaire "01"), on verrait facilement que cette manoeuvre aurait pour effet d'imprimer au tiroir 10 un premier pas de déplacement vers la droite, suivi d'un second pas de déplacement dans ce même sens lors de la fermeture subséquente de l'interrupteur 11 (mot de commande binaire "11"). On dispose bien ainsi, au moyen de seulement deux organes de commande (EV,, EV2) de type binaire susceptibles de recevoir en tout quatre mots distincts de commande binaires, de cinq positions d'équilibre distinctes pour le tiroir 10 du distributeur hydraulique, à savoir une position neutre et deux positions de travail successives de chaque côté de cette position neutre, ces diverses positions correspondant respectivement à l'immobilisation du piston du vérin hydraulique contrôlé et à son déplacement avec deux valeurs différentes de vitesse de translation dans chacun des deux sens.
  • Il ressort de la description précédente que les moyens hydrauliques d'actionnement qui commandent les déplacements de l'organe de sortie vers la droite ou vers la gauche à l'encontre des moyens élastiques de centrage constitués par les ressorts 50 et 52 se composent chacun de deux surfaces actives agissant dans le même sens sur cet organe de sortie (tiroir 10) et intervenant l'une après l'autre pour lui communiquer deux pas de déplacement successifs, la mise sous pression de la première de ces surfaces étant provoquée par l'une des électrovalves de commande EV, ou EV2 et celle de la seconde surface l'étant par l'autre de ces électrovalves, mais n'étant toutefois rendu e possible que lorsque cet organe de sortie a déjà accompli un premier pas de déplacement dans le sens voulu. Dans l'exemple de réalisation représenté, les surfaces actives de chacun de ces moyens hydrauliques d'actionnement sont constitutées respectivement par la face d'un premier piston 58 ou 60 de relativement faible section dont la course est limitée à un premier pas de déplacement de l'organe de sortie 10, et par la face terminale de ce dernier jouant le rôle d'un second piston de relativement forte section qui est monté en série avec le précédent et dont la course elle aussi limitée permet de couvir un second pas de déplacement. Et il importe de souligner que la face du second piston ne peut elle-même être mise sous pression que pour autant que l'organe mobile de sortie 10 a déjà accompli un premier pas de déplacement dans le sens considéré. Il est bien évident que la mise en application de ce principe général de l'invention peut être effectuée grâce à d'autres moyens technologiques que ceux décrits ci-dessus, lesquels ne sauraient en conséquence limiter la portée de l'invention. De même, il serait évidemment possible d'utiliser des électrovalves de commande à fonction logique inversée, c'est-à-dire des électrovalves dont l'état de non-excitation se traduirait par une mise en communication de leur sortie avec la source de fluide sous pression; en pareil cas, le mot de commande binaire correspondant à la position neutre serait bien évidemment "11", ceux commandant les positions d'équilibre intermédiaires seraient respectivement "01" et "10", et le mot de commande unique pour les positions d'équilibre extrêmes serait "00' succédant aux précédents.
  • Il convient enfin de remarquer que la portée de l'invention n'est pas limitée à la réalisation de dispositifs d'actionnement hydrauliques à cinq positions réparties symétriquement par rapport à une position neutre. La figure 4 des dessins illustre, à simple titre d'exemple, une variante de réalisation dans laquelle sont prévues une unique position d'équilibre de l'organe mobile de sortie d'un côté de la position neutre et trois positions d'équilibre de l'autre côté de cette même position, la représentation du dessin correspondant à la position neutre. En ce cas, on voit que les portées 14' et 18' du tiroir mobile 10' ne sont plus conformées symétriquement par rapport à sa portée centrale 16', ainsi que cela était le cas dans la forme de réalisation des figures 1 à 3. D'autre part, les organes de commande sont ici constitués par deux électrovalves EV', et EV'2 dotées de fonctions logiques opposées, la première établissant la communication avec la source de fluide sous pression HP lorsqu'elle n'est pas excitée (interrupteur I'1 ouvert), tandis que la seconde établit au contraire cette même communication lorsqu'elle est excitée (interrupteur 12 fermé). Lorsque les deux interrupteurs I'1 et I'2 sont par conséquent ouverts (ce qui correspond conventionnellement à la délivrance d'un mot de commande binaire "00"), la chambre de pression 46 est reliée à la source de fluide HP tandis que la chambre 48 en est isolée; il s'ensuit que le piston 58 est enfoncé vers la gauche et repousse le tiroir 10' à l'encontre de la force développée par le ressort 52; le distributeur est cependant construit de telle sorte que, pour cette position, la portée cylindrique centrale 16' du tiroir 10' obture sur ses deux côtés l'orifice d'admission de fluide sous pression 24, tandis que les portées 14' et 18' obturent respectivement les orifices de retour 28 et 30. Dans ces conditions, les canalisations de sortie U, et U2 sont, ainsi que les chambres de travail du vérin hydraulique contrôle, complètement fermées, ce qui correspond à l'immobilisation du piston de ce vérin. Partant de cette position, il est possible de voir, en reprenant le raisonnement appliqué précédemment, que la fermeture de l'interrupteur 12 aura pour effet de déplacer le tiroir 10' vers la gauche, jusqu'à venue en butée de sa face terminale gauche contre la paroi du corps fixe 22. Par contre, la fermeture de l'interrupteur l', aurait pour effet de supprimer le déséquilibre entre les poussées hydrauliques agissant sur le tiroir 10', en sorte que celui-ci se déplacerait d'un premier pas vers la droite sous l'action des moyens de centrage constitués par les ressorts 50 et 52. La fermeture subséquente de l'interrupteur 12 provoquerait un nouveau pas de déplacement du tiroir 10' vers la droite, et l'ouverture subséquente de l'interrupteur l', amènerait enfin le tiroir 10' à sa position extrême définie par la venue en butée de sa face terminale droite sur la paroi correspondante du corps fixe. Ces trois positions d'équilibre successives d'un même côté de la position neutre de la figure 4 correspondent à des degrés d'ouverture progressifs de l'orifice 24 vers la gauche, et par conséquent à des valeurs croissantes du gain en débit de fluide sous pression admis dans la canalisation de sortie U2. En conséquence, le vérin hydraulique contrôlé par un tel dispositif d'actionnement sera doté d'une seule valeur de vitesse de translation dans un sens et de trois valeurs progressives de cette même vitesse dans le sens opposé.
  • Il va naturellement de soi que d'autres combinaisons seraient encore possibles, et l'on comprendra pour cette raison que les formes de réalisation ci-dessus décrites ne constituent que des exemples purement illustratifs des possibilités d'application de l'invention.

Claims (7)

1. Dispositif d'actionnement hydraulique à entrée numérique, comprenant un organe distributeur mobile de sortie (10, 10') dont les extrémités forment des pistons hydrauliques d'actionnement (12, 20; 12', 20') antagonistes, deux moyens élastiques de centrage antagonistes (50, 52) disposés au voisinage des extrémités de l'organe de sortie et susceptibles de solliciter ces dernières par l'intermédiaire de deux pistons auxiliaires (58, 60) dont la face extérieure se situe dans une chambre de pression de commande (46, 48), des moyens de commande (EV2, EV1; EV'1) reliés aux chambres de pression de commande commandant, par les moyens hydrauliques d'actionnement antagonistes (60, 12, 20, 58, 42, 44), le déplacement de l'organe de sortie (10, 10') entre cinq positions d'équilibre distinctes définies par des moyens de butée, caractérisé en ce que les pistons auxiliaires (58, 60) sont sollicités par les moyens élastiques (50, 52) en direction des extrémités de l'organe mobile (10, 10') et en ce que les moyens de commande comprennent deux organes de commande électromagnétiques à deux positions (EV2, EV1; EV'1) recevant des ordres d'entrée de caractère numérique (I1, I2) et dont les canalisations de sortie sont reliées respectivement aux chambres de pression de commande (46, 48), les moyens hydrauliques d'actionnement présentant deux surfaces actives (s,, s'1; s2, s'2) agissant dans le même sens sur l'organe de sortie (10, 10') et intervenant successivement pour communiquer à cet organe de sortie deux pas de déplacement successifs, les deux surfaces actives (s1, s1'; s2, s2') de chacun des moyens hydrauliques d'actionnement sont respectivement constitutées par ladite face du piston auxiliaire (58, 60) et par la face de ladite extrémité de l'organe de sortie (10, 10'), la mise sous pression de la première (s,; s2) de ces surfaces actives étant provoquée par l'une des deux organes de commande (EV1, EV'1; EV2), celle de la seconde surface active (s'1; s'2) l'étant par l'autre organe de commande (EV2; EV,, EV',) mais n'étant rendue possible qu'après qu l'organe mobile de sortie (10, 10') a déjà accompli un premier pas de déplacement dans le sens considéré.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par la fait que la course dudit piston auxiliaire (58, 60) de relativement faible section est limitée par une butée fixe à un premier pas de déplacement de l'organe mobile de sortie (10), et que la course dudit piston d'actionnement (20, 20'; 12, 12') de relativement forte section est aussi limitée par une butée fixe permettant de couvrir un autre pas de déplacement dudit organe, les organes de commande électromagnétiques étant constitués chacun par une électrovalve (EV'1, EV1; EV2) à trois voies permettant de relier sélectivement à une ligne d'alimentation en fluide sous pression (25) ou à une ligne de retour (27) la face du piston auxiliaire (58, 60) du moyen d'actionnement affecté à un sens de déplacement de l'organe mobile de sortie (10, 10') et la face du piston (12, 12'; 20, 20') du moyen d'actionnement affecté au sens de déplacement opposé, et en ce que la liaison entre ladite valve et ladite face du piston est contrôlée par la position elle-même de l'organe mobile de sortie (10, 10') de façon à n'être établie que lorsque ledit organe de sortie a déjà accompli un premier pas de déplacement dans le sens considéré.
3. Dispositif d'actionnement hydraulique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la liaison entre ladite valve (EV,, EV'1, EV2) et ladite face du piston (12, 12'; 20, 20') est assurée, via la chambre de pression de commande correspondante (46, 48), par l'intermédiaire d'une chambre de passage ménagée dans l'organe mobile de sortie (10, 10'), les arêtes qui délimitent cette chambre de passage cooperant avec des orifices de communication fixes (38, 26; 40, 32) de façon telle qu'elle soit reliée, en fonction du déplacement de l'organe de sortie, soit à la chambre de pression de commande (50, 52) correspondante soit à la ligne de retour (27).
4. Dispositif d'actionnement hydraulique selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que, pour obtenir deux positions d'équilibre distinctes de l'organe mobile de sortie (10) de chaque côté d'une position neutre, les deux électrovalves (EV,, EV2) sont dotées de fonctions logiques identiques consistant à établir une communication avec la ligne de retour (27) lorsqu'elles sont non- excitées (ou lorsqu'elles sont excitées), la position neutre de l'organe mobile de sortie étant commandée en ce cas par le mot binaire "00" (ou par le mot binaire "11"), les positions d'équilibre intermédiaires respectivement par les mots "01" et "10" (ou par les mots binaires "10" ou "01"), et les positions d'equilibre extrêmes par le mot "11" (ou par le mot "00") succédant aux précédents.
5. Dispositif d'actionnement hydraulique selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que, pour obtenir une unique position d'équilibre de l'organe mobile de sortie (10') d'un côté d'une position neutre et trois positions d'équilibre distinctes de l'autre côté de cette position neutre, les deux électrovalves (EV'1, EV2) sont, dotées de fonctions logiques opposées consistant à établir une communication avec la ligne de retour (27) lorsqu'elles sont respectivement excitée et non- excitée, la position neutre de l'organe mobile de sortie étant commandée en ce cas par le mot binaire "00", son unique position d'équilibre d'un côté de la position neutre l'étant par le mot "01", et ses trois positions d'équilibre successives de l'autre côté de la position neutre l'étant respectivement par la succession des mots "10", "11" et "01 ".
6. Dispositif d'actionnement hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'organe mobile de sortie est constitué par un tiroir de distribution (10, 10') à quatre voies, par exemple du type "centre fermé", permettant soit d'isoler simultanément deux orifices d'utilisation (U,; U2) lorsqu'il occupe sa position neutre, soit de relier l'un de ces orifices à une ligne d'alimentation en fluide sous pression (25) et l'autre orifice à une ligne de retour (27) dans toutes ses autres positions d'équilibre, les positions d'équilibre successives de ce tiroir (10, 10') d'un même côté de la position neutre correspondant alors à des valeurs croissantes du débit d'écoulement du fluide à travers lesdits orifices d'utilisation (U1, U2).
7. Dispositif d'actionnement hydraulique selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il est utilisé à la commande d'un organe récepteur hydraulique double effet, les positions d'équilibre successives du tiroir (10, 10') d'un même côté de la position neutre correspondant alors à des vitesses croissantes dudit organe récepteur pour le sens de déplacement concerné.
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