EP0438936B1 - Dispositif pour faire effectuer automatiquement un aller-retour à un vérin double effet hydraulique - Google Patents

Dispositif pour faire effectuer automatiquement un aller-retour à un vérin double effet hydraulique Download PDF

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EP0438936B1
EP0438936B1 EP90403610A EP90403610A EP0438936B1 EP 0438936 B1 EP0438936 B1 EP 0438936B1 EP 90403610 A EP90403610 A EP 90403610A EP 90403610 A EP90403610 A EP 90403610A EP 0438936 B1 EP0438936 B1 EP 0438936B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
orifice
slide member
pressure
jack
pump
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP90403610A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0438936A1 (fr
Inventor
Alain Tessier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Enerpac France SAS
Original Assignee
France Power Packer SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by France Power Packer SA filed Critical France Power Packer SA
Publication of EP0438936A1 publication Critical patent/EP0438936A1/fr
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Publication of EP0438936B1 publication Critical patent/EP0438936B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • F15B11/15—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor with special provision for automatic return

Definitions

  • the invention relates to a device for automatically making a round trip to a double-acting hydraulic cylinder.
  • a device for automatically making a round trip to a double-acting hydraulic cylinder is generally used for the reversing cylinder of the plows, so that the round trip that it must perform during the reversal of the plow is done while the driver has kept his hydraulic control in the same position.
  • Devices of this type therefore use the difference between the maximum working pressure of the jack in the forward stroke and the pressure that the pump provides when the jack is in abutment at the end of the forward stroke, i.e. the pressure maximum that the pump can provide.
  • the effect which it exerts need only be greater than the maximum value beyond which the jack has started a forward stroke. Indeed, once the outward stroke has started, the draining pressure exerts its effect which complements that exerted by the spring, so that the drawer is held in the first position even if the pressure supplied by the pump is close to its maximum value, the change in position of the slide can only occur when the drain pressure has disappeared, that is to say when the cylinder has reached the end of its forward stroke.
  • the invention aims to provide a device in which the drawer has a simple structure, easy to obtain, and economical.
  • the device according to the invention is defined in claim 1. It differs from the aforementioned known device in particular by an L-shaped conduit formed in the thickness of the cylindrical piston which forms the distributor drawer, this L-shaped conduit being distinct from a possible conduit in which a piston is disposed, and opening respectively into a first transverse end wall and into the side wall near a second transverse end wall; by the fact that there are only the first to fourth orifices which are formed in the side wall of the cylindrical hollow of the distributor body in which the drawer is movable, the fifth orifice being formed in the second transverse wall of this hollow and the sixth orifice does not exist; and by the fact that in the second position of the drawer, the first orifice is in communication with the fourth orifice (and not with the sixth), the communication being made not only by means of the first chamber of the cylindrical hollow, but also by that of the L-shaped conduit whose orifice opening out through the side wall of the drawer is opposite the fourth orifice.
  • the L-shaped duct is connected to a complementary duct opening into the side wall of the drawer, opposite said second orifice of the cylindrical hollow in the first position of the drawer.
  • the complementary duct is aligned with the section of the L-shaped duct which opens into the side wall of the drawer, so that said section of the L-shaped duct and said complementary duct form a duct diametrically passing through the drawer.
  • the device 1 symbolized in FIG. 1 comprises as orifices, a fluid inlet orifice 2, a fluid outlet orifice 3, a first outlet orifice 4, and a second outlet orifice 5.
  • an inversion distributor 6 comprising a drawer 7 admitting a first position symbolized by the square 8 in which a first path allows fluid to pass from the orifice 2 to the orifice 4, while a second path allows fluid to pass from orifice 5 to orifice 3; whereas in the second position symbolized by the square 9, a third path allows fluid to pass from orifice 2 to orifice 5 while a fourth path allows fluid to pass from orifice 4 to l orifice 3.
  • the orifices 2 and 3 are connected to a hydraulic control 10 which is itself connected by a conduit 11 to a pump (not shown) and through a conduit 12 to a reservoir (not shown).
  • the control 10 comprises a drawer with three positions, a central rest position symbolized by the square 13, a normal working position symbolized by the square 14, and a reverse position symbolized by the square 15, a manual pusher 16 being provided for pushing or pull the drawer out to put it in the desired position.
  • the ports 2 and 3 are at the same pressure, in the normal working position, the port 2 is connected to the pump and the port 3 to the tank, while in the reverse position it is the port 3 which is connected to the pump and port 2 to the tank.
  • the orifice 4 is connected by a pipe 17 to a first chamber 18 of the jack 19, the second chamber 20 being connected to the orifice 5 by a pipe 21 on which is arranged a piloted non-return valve 22.
  • the valve 22 closes the chamber 20 so that the cylinder 19 remains in the illustrated rod-out position, and when there is pressure in the duct 17, the pilot opens the valve 22 so that the fluid can flow from the chamber 20 at port 5.
  • the drawer 7 of the distributor 6 automatically switches to the second position symbolized by the rectangle 9, and there is then the orifice 5 which is connected to the pump and the orifice 4 to the reservoir, so that the jack starts its return stroke, that is to say that the chamber 20 is filled and the chamber 18 is emptied.
  • the drawer 7 remains in the second position as long as the drawer of the control 10 is in the normal working position.
  • the slide valve is subjected to the effect of a drain pressure created by and upstream of the pressure regulator 25 disposed upstream of the orifice 3, this pressure acting thanks to a pilot 26 by means of a third surface by urging the drawer towards the first position, that is to say by completing the effect exerted by the spring 23.
  • the third surface and the predetermined value of the draining pressure are dimensioned so that the sum of the effects exerted by the spring and the draining pressure is greater than the effect exerted by the intermediary of the first surface when the pressure supplied by the pump is equal to the second predetermined value indicated above. It is thus possible, in the same example, to have a drain pressure value fixed at 2 bars, and a third surface 45 times larger than the first surface.
  • a non-return valve 28 is arranged in parallel with the pressure regulator means 25.
  • This non-return valve allows, in the case where there is interrupted the connection with the pump during the forward stroke of the jack, to return it to its starting position: we then act on the pusher 16 of the control 10 to move to the reverse position symbolized by the rectangle 15, the orifice 3 is then connected to the pump and the fluid can pass through the portion 27 thanks to the non-return valve 28 which opens, the fluid therefore arrives at the orifice 5, opens the non-return valve 22 and can come to fill the chamber 20 while the chamber 18 empties through the first path located between the orifices 4 and 2.
  • a restriction 30 has been provided which makes it possible to slow down the return stroke of the jack 19.
  • FIGS. 2 to 4 We will now describe in support of FIGS. 2 to 4 a one-piece device 100 according to the invention, the references used in FIG. 1 having been kept for similar elements.
  • the drawer 7 of the dispenser is in the form of a cylindrical piston having a side wall in which is formed an annular groove 31 while an L-shaped duct 32 formed in its thickness opens respectively into a first transverse wall end 33 and in the side wall near a second transverse end wall 34.
  • the drawer 7 further comprises in its thickness a second L-shaped duct 45 opening respectively into the transverse wall 33 and into the groove 31, a piston 46 being disposed in the section of the duct opening into the wall 33, this piston coming to bear on the wall 37 of the cylindrical hollow, and having a cross section corresponding to the surface value which has been called above first surface, by means of which the pressure of the pump acts on the slide in the first position.
  • the surface which has been called the second surface by means of which the pressure of the pump acts on the slide in the second position is produced by the wall 33
  • the surface which has been called the third surface, by means of which the draining pressure acts on the drawer is produced by the transverse wall 34 of the drawer.
  • conduit 32 is connected to a complementary conduit 47 opening into the side wall of the drawer, opposite the orifice 41 in the first position of the drawer. More precisely, the duct 47 is aligned with the section of the duct 32 which opens into the side wall of the drawer, so that this section and the duct 47 form a duct diametrically passing through the drawer.
  • Such a complementary duct is particularly advantageous because it simplifies the production of the seals between the drawer 7 and the side wall of the hollow in which it is movable. Indeed, if in the first position there are leaks between the annular groove 31 and the chamber 36, it will not result in overpressure in the chamber 36 which would disturb the operation of the device, since these leaks are eliminated towards the reservoir by the conduits 32, 47 and 29. Similarly, if there are leaks between the annular groove 31 and the chamber 38, they can be recovered by the conduits 32, 47 and 29, and in any case the means pressure regulator will prevent an overpressure ensuing in the chamber 38.
  • the pressure regulating means comprises a piston 48, arranged coaxially with the slide 7 in a hollow cylinder adjacent by the wall 39 to the cylindrical hollow in which the slide 7 is movable, the body 35 being common to the distributor and to the pressure regulator.
  • the piston 48 moves more or less to the right of the figures against the spring 49 to more or less open the orifice 50, in order to keep the pressure in the chamber constant 38.
  • the piston 48 is annular and slides around a hollow shaft 51 opening into the chamber 38, as well as into the non-return valve 28 connected to the orifice 3.
  • conduit 52 having a restriction is formed between the conduit 32 and the chamber 38. This conduit 52 allows the drawer 7, when it is in the second position and that there is no longer any pressure supplied by the pump, to return to the first position, the fluid located in the chamber 36 being able to be transferred to the chamber 38 via the conduits 32 and 52.
  • the piloted check valve referenced 22 in FIG. 1 is produced in a body 53 distinct from the body 35, it comprises a non-return valve 54 and a pilot 55 subjected to the pressure prevailing in the conduit 17, which when it becomes sufficient pushes it to move to the right of the figures, and to open the valve 54, as seen in FIG. 3.

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Description

  • L'invention concerne un dispositif pour faire effectuer automatiquement un aller-retour à un vérin double effet hydraulique. On utilise généralement un tel dispositif pour le vérin de retournement des charrues, afin que l'aller-retour qu'il doit effectuer pendant le retournement de la charrue se fasse alors que le conducteur a gardé sa commande hydraulique sur la même position.
  • On connaît déjà un dispositif de ce type comportant:
    • un orifice d'arrivée du fluide destiné à être connecté à une pompe, un orifice de départ de fluide destiné à être connecté à un réservoir, ainsi qu'un premier orifice de sortie destiné à être connecté à une première chambre du vérin et un deuxième orifice de sortie destiné à être connecté à une deuxième chambre du vérin;
    • un distributeur d'inversion comportant un tiroir admettant une première position dans laquelle un premier trajet permet à du fluide de passer de l'orifice d'arrivée au premier orifice de sortie, tandis qu'un deuxième trajet permet à du fluide de passer du deuxième orifice de sortie à l'orifice de départ, et une deuxième position dans laquelle un troisième trajet permet à du fluide passer de l'orifice d'arrivée au deuxième orifice de sortie, tandis qu'un quatrième trajet permet à du fluide de passer du premier orifice de sortie à l'orifice de départ ;

       ledit tiroir étant soumis :
    • à l'effet d'un ressort qui le sollicite vers ladite première position ;
    • à l'effet de la pression fournie par la pompe qui agit en le sollicitant vers ladite deuxième position par l'intermédiaire soit d'une première surface soit d'une deuxième surface respectivement quand le tiroir est dans la première position et quand le tiroir est dans la deuxième position ;

       le ressort et lesdites première et deuxième surfaces étant dimensionnés de telle sorte que l'effet exercé par le ressort sur le tiroir est :
    • supérieur à l'effet exercé par l'intermédiaire de la première surface quand la pression fournie par la pompe est égale à une première valeur prédéterminée comme étant la valeur maximale que peut atteindre la pression pendant la course aller du vérin ;
    • inférieur à l'effet exercé par l'intermédiaire de la première surface quand la pression fournie par la pompe est égale à une deuxième valeur prédéterminée comme étant la valeur de pression que fournit la pompe quand le vérin est en butée, de telle sorte que quand le vérin parvient au bout de la course aller, le tiroir passe de la première à la deuxième position, le vérin démarrant alors la course retour ;
    • inférieur à l'effet exercé par l'intermédiaire de la deuxième surface quand la pression fournie par la pompe est égale à la valeur minimale que peut fournir la pompe pendant la course retour du vérin, de telle sorte que le tiroir reste dans la deuxième position tant que l'orifice d'entrée de fluide est connecté à la pompe, le vérin restant ainsi au bout de la course retour quand il l'a atteinte.
  • Les dispositifs de ce type utilisent donc la différence entre la pression maximale de travail du vérin dans la course aller et la pression que fournit la pompe quand le vérin est en butée au bout de la course aller, c'est-à-dire la pression maximale que peut fournir la pompe.
  • Ces dispositifs présentent l'inconvénient de ne pas permettre d'utiliser pleinement la pression de la pompe, du fait que la différence qui permet de faire changer de position le tiroir doit être relativement importante afin de ne pas risquer de réaliser l'inversion alors que le vérin n'est pas encore parvenu en bout de course.
  • Pour pallier cet inconvénient, on a proposé de disposer une restriction à l'amont de l'orifice de départ de fluide, afin de créer en amont de la restriction une pression de vidange pendant un déplacement du vérin, le tiroir étant en outre soumis à cette pression de vidange qui agit par l'intermédiaire d'une troisième surface en le sollicitant vers la première position, c'est-à-dire en complétant l'effet exercé par le ressort.
  • On a ainsi permis de diminuer la force du ressort, l'effet qu'il exerce n'ayant besoin que d'être supérieur à la valeur maximale au delà de laquelle le vérin a démarré une course aller. En effet, une fois que la course aller a démarré la pression de vidange exerce son effet qui complète celui exercé par le ressort, de telle sorte que le tiroir est maintenu à la première position même si la pression fournie par la pompe est proche de sa valeur maximale, le changement de position du tiroir ne pouvant se produire que lorsque la pression de vidange a disparu, c'est-à-dire lorsque le vérin est parvenu au bout de sa course aller.
  • Un tel dispositif perfectionné est décrit notamment par DE-C-3.611.710. Dans ce document :
       le tiroir du distributeur se présente sous la forme d'un piston cylindrique ayant une paroi latérale dans laquelle est pratiquée une gorge annulaire ;
       le corps du distributeur comporte un creux cylindrique dans lequel le tiroir est mobile, une première chambre se trouvant entre une première paroi transversale d'extrémité du creux et la première paroi transversale d'extrémité du tiroir, une deuxième chambre se trouvant entre une deuxième paroi transversale d'extrémité du creux et la deuxième paroi transversale du tiroir, ce creux présentant dans sa paroi latérale : un premier orifice relié audit orifice d'entrée de fluide, un deuxième orifice relié audit orifice de départ de fluide, un troisième orifice relié audit premier orifice de sortie, un quatrième orifice relié audit deuxième orifice de sortie, un cinquième orifice relié audit orifice de départ de fluide et un sixième orifice relié audit deuxième orifice de sortie ;
       ladite gorge annulaire et lesdits orifices pratiqués dans les parois du creux cylindrique sont disposés de telle sorte que :
    • dans la première position du tiroir, les premier et troisième orifices sont en communication par l'intermédiaire de la gorge annulaire tandis que les quatrième et cinquième orifices sont en communication par la deuxième chambre du creux cylindrique ;
    • dans la deuxième position du tiroir, les premier et sixième orifices sont en communication par l'intermédiaire de la première chambre du creux cylindrique, tandis que les troisième et deuxième orifices sont en communication par l'intermédiaire de la gorge annulaire.
  • Ce genre de dispositif perfectionné est très apprécié, mais jusqu'à maintenant, le tiroir présente une structure particulièrement complexe, difficile et onéreuse à obtenir.
  • L'invention vise à fournir un dispositif dans lequel le tiroir présente une structure simple, facile à obtenir, et économique.
  • Le dispositif conforme à l'invention est défini dans la revendication 1. Il se distingue du dispositif connu précité notamment par un conduit en L ménagé dans l'épaisseur du piston cylindrique qui forme le tiroir du distributeur, ce conduit en L étant distinct d'un éventuel conduit dans lequel est disposé un piston, et débouchant respectivement dans une première paroi transversale d'extrémité et dans la paroi latérale à proximité d'une deuxième paroi transversale d'extrémité ; par le fait qu'il n'y a que les premier à quatrième orifices qui sont ménagés dans la paroi latérale du creux cylindrique du corps de distributeur dans lequel le tiroir est mobile, le cinquième orifice étant ménagé dans la deuxième paroi transversale de ce creux et le sixième orifice n'existant pas ; et par le fait que dans la deuxième position du tiroir, le premier orifice est en communication avec le quatrième orifice (et non avec le sixième), la communication se faisant non seulement par l'intermédiaire de la première chambre du creux cylindrique, mais aussi par celui du conduit en L dont l'orifice débouchant par la paroi latérale du tiroir est en regard du quatrième orifice.
  • Selon des caractéristiques avantageuses le conduit en L est relié à un conduit complémentaire débouchant dans la paroi latérale du tiroir, en regard dudit deuxième orifice du creux cylindrique dans la première position du tiroir.
  • Ces caractéristiques offrent l'avantage de permettre de simplifier la réalisation des étanchéités entre le tiroir et la paroi latérale du creux dans lequel il est mobile. En effet si dans la première position il y a des fuites entre la gorge annulaire et la première chambre, il n'en résultera pas de surpression dans la première chambre qui perturberait le fonctionnement du dispositif, étant donné que ces fuites sont éliminées vers le réservoir par le conduit en L et le conduit complémentaire qui est connecté au réservoir.
  • De même, s'il y a des fuites de la gorge annulaire vers la deuxième chambre, elles pourront être récupérées par le conduit en L et le conduit complémentaire.
  • De préférence, le conduit complémentaire est aligné avec le tronçon du conduit en L qui débouche dans la paroi latérale du tiroir, de telle de sorte que ledit tronçon du conduit en L et ledit conduit complémentaire forment un conduit traversant diamétralement le tiroir.
  • En effet, il est particulièrement facile de réaliser ainsi le conduit en L et le conduit complémentaire.
  • Selon d'autres caractéristiques permettant de réaliser particulièrement aisément le tiroir :
    • le tiroir comporte dans son épaisseur un deuxième conduit en L débouchant respectivement dans la première paroi transversale et dans la gorge annulaire, un piston étant disposé dans le tronçon du conduit débouchant dans la première paroi transversale, le piston venant porter sur ladite première paroi transversale du creux cylindrique, et ayant une section transversale correspondant à la valeur de surface de ladite première surface par l'intermédiaire de laquelle la pression de la pompe agit sur le tiroir dans la première position ;
    • ladite deuxième surface par l'intermédiaire de laquelle la pression de la pompe agit sur le tiroir dans la deuxième position, est réalisée par la première paroi transversale du tiroir, tandis que la troisième surface par l'intermédiaire de laquelle la pression de vidange agit sur le tiroir, est réalisée par ladite deuxième paroi transversale du tiroir.
  • L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description d'un exemple de réalisation, donné ci-après à titre illustratif et non limitatif en regard des dessins annexés. Sur ceux-ci :
    • la figure 1 est une représentation sous forme symbolique d'un dispositif conforme à l'invention ;
    • la figure 2 est une vue schématique en coupe d'un dispositif monobloc conforme à l'invention, au repos ; et
    • les figures 3 et 4 sont des vues similaires à la figure 1, le dispositif étant illustré pendant la course aller du vérin dans la figure 3, et pendant la course retour du vérin dans la figure 4.
  • Le dispositif 1 symbolisé sur la figure 1 comporte comme orifices, un orifice d'arrivée de fluide 2, un orifice de départ de fluide 3, un premier orifice de sortie 4, et un deuxième orifice de sortie 5.
  • A l'intérieur du dispositif 1, il est prévu un distributeur d'inversion 6 comportant un tiroir 7 admettant une première position symbolisée par le carré 8 dans laquelle un premier trajet permet à du fluide de passer de l'orifice 2 à l'orifice 4, tandis qu'un deuxième trajet permet à du fluide de passer de l'orifice 5 à l'orifice 3; alors que dans la deuxième position symbolisée par le carré 9, un troisième trajet permet à du fluide de passer de l'orifice 2 à l'orifice 5 tandis qu'un quatrième trajet permet à du fluide de passer de l'orifice 4 à l'orifice 3.
  • Les orifices 2 et 3 sont reliés à une commande hydraulique 10 elle-même reliée par un conduit 11 à une pompe (non représentée) et par un conduit 12 à un réservoir (non représenté). La commande 10 comporte un tiroir à trois positions, une position centrale de repos symbolisée par le carré 13, une position normale de travail symbolisé par le carré 14, et une position inverse symbolisée par le carré 15, un poussoir manuel 16 étant prévu pour pousser ou tirer le tiroir afin de le mettre dans la position désirée. Dans la position de repos les orifices 2 et 3 sont à la même pression, dans la position normale de travail, l'orifice 2 est connecté à la pompe et l'orifice 3 au réservoir, tandis que dans la position inverse c'est l'orifice 3 qui est connecté à la pompe et l'orifice 2 au réservoir.
  • L'orifice 4 est connecté par une conduite 17 à une première chambre 18 du vérin 19, la deuxième chambre 20 étant connectée à l'orifice 5 par une conduite 21 sur laquelle est disposé un clapet de non retour piloté 22. Au repos le clapet 22 obture la chambre 20 de telle sorte que le vérin 19 reste dans la position tige sortie illustrée, et lorsqu'il y a une pression dans le conduit 17, le pilote ouvre le clapet 22 de telle sorte que le fluide peut circuler de la chambre 20 à l'orifice 5.
  • Lorsqu'on manoeuvre le poussoir 16 pour faire passer le tiroir du distributeur 10 à la position normale de travail symbolisée par le carré 14, l'orifice 4 est connecté à la pompe et l'orifice 5 au réservoir, le clapet 22 s'ouvre sous l'effet de la pression issue de la pompe, et le vérin 19 commence une course aller dans laquelle la chambre 20 se vide tandis que la chambre 18 se remplit.
  • Lorsque le vérin 19 est arrivé au bout de la course aller, c'est-à-dire quand la chambre 18 est pleine tandis que la chambre 20 est vidée, le tiroir 7 du distributeur 6 passe automatiquement à la seconde position symbolisée par le rectangle 9, et l'on a alors l'orifice 5 qui est connecté à la pompe et l'orifice 4 au réservoir, de telle sorte que le vérin entame sa course retour, c'est-à-dire que la chambre 20 se remplit et la chambre 18 se vide. Lorsque le vérin arrive au bout de la course retour, c'est-à-dire à son point de départ, le tiroir 7 reste dans la seconde position tant que le tiroir de la commande 10 est dans la position normale de travail.
  • Et lorsqu'on fait revenir le tiroir de la commande 10 à la position de repos symbolisée par le rectangle 13, alors le tiroir 7 revient à la première position symbolisée par le rectangle 8.
  • Pour faire effectuer automatiquement au tiroir 7 son inversion, il est soumis à l'effet d'un ressort 23 qui le sollicite vers la première position, à l'effet de la pression fournie par la pompe qui agit par l'intermédiaire d'un pilote 24 en le sollicitant vers la deuxième position par l'intermédiaire soit d'une première surface soit d'une deuxième surface respectivement quand le tiroir est dans la première position et quand le tiroir est dans la deuxième position.
  • Le ressort 23 et les première et deuxième surfaces du pilote 24 sont dimensionnés de telle sorte que l'effet exercé par le ressort sur le tiroir est :
    • supérieur à l'effort exercé par l'intermédiaire de la première surface quand la pression fournie par la pompe est égale à une première valeur prédéterminée comme étant la valeur maximale au delà de laquelle le vérin a démarré une course aller, par exemple 140 bars ;
    • inférieur à l'effet exercé par l'intermédiaire de la première surface quand la pression fournie par la pompe est égale à une deuxième valeur prédéterminée comme étant la valeur de pression que fournit la pompe quand le vérin 19 est en butée, c'est-à-dire la pression maximale qu'est capable de fournir la pompe, par exemple 210 bars ;
    • et inférieur à l'effet exercé par l'intermédiaire de la deuxième surface quand la pression fournie par la pompe est égale à la valeur minimale qu'elle fournit pendant la course retour du vérin.
  • En outre, pendant la course aller du vérin le tiroir est soumis à l'effet d'une pression de vidange créée par et en amont du régulateur de pression 25 disposé en amont de l'orifice 3, cette pression agissant grâce à un pilote 26 par l'intermédiaire d'une troisième surface en sollicitant le tiroir vers la première position, c'est-à-dire en complétant l'effet exercé par le ressort 23.
  • Dans l'exemple illustré, la troisième surface et la valeur prédéterminée de la pression de vidange sont dimensionnées pour que la somme des effets exercés par le ressort et la pression de vidange soit supérieure à l'effet exercé par l'intermédiaire de la première surface quand la pression fournie par la pompe est égale à la deuxième valeur prédéterminée indiquée plus haut. On peut ainsi avoir, dans le même exemple, une valeur de pression de vidange fixée à 2 bars, et une troisième surface 45 fois plus grande que la première surface.
  • Avec ces valeurs, il faudra que le vérin ait démarré avant que la pression fournie par la pompe n'ait atteint 140 bars, une fois que le vérin a démarré, la pression fournie par la pompe qui serait nécessaire pour faire passer le tiroir 7 à la seconde position serait de 140 + 2×45 = 230 bars, c'est-à-dire une pression supérieure à la pression maximale que peut fournir la pompe, de telle sorte que le tiroir est parfaitement verrouillé dans la première position tant qu'il existe une pression de vidange, c'est-à-dire tant que la chambre 20 se vide, et une fois qu'elle est vidée, c'est-à-dire quand le cylindre 19 est parvenu au bout de sa course aller, il n'y a plus de pression de vidange alors que la pression fournie par la pompe monte au maximum de telle sorte que le tiroir 7 passe à la deuxième position, à laquelle il est maintenu sous l'effet du pilote 24 dans lequel c'est la deuxième surface qui est devenue active.
  • On notera que dans le deuxième trajet qui relie dans la première position du tiroir 7 les orifices 5 et 3 et dans le quatrième trajet qui relie dans la deuxième position du tiroir 7 les orifices 4 et 3, les portions situées entre le distributeur 6 et l'orifice 3 sont distinctes, de telle sorte que le tiroir 7 n'est soumis à l'action de la pression de vidange que pendant la course aller du vérin.
  • Sur la portion 27 du deuxième trajet qui est situé entre le distributeur et l'orifice 3, un clapet de non retour 28 est disposé en parallèle au moyen régulateur de pression 25. Ce clapet de non retour permet, au cas où l'on a interrompu la connexion avec la pompe pendant la course aller du vérin, de faire revenir celui-ci à sa position de départ: on agit alors sur le poussoir 16 de la commande 10 pour passer à la position inverse symbolisée par le rectangle 15, l'orifice 3 est alors connecté à la pompe et le fluide peut passer dans la portion 27 grâce au clapet de non retour 28 qui s'ouvre, le fluide arrive donc à l'orifice 5, ouvre le clapet de non retour 22 et peut venir remplir la chambre 20 tandis que la chambre 18 se vide à travers le premier trajet situé entre les orifices 4 et 2.
  • Dans une variante, il est possible de remplacer le clapet de non retour 28 par une simple restriction.
  • Dans la portion 29 du quatrième trajet située entre le distributeur 6 et l'orifice 3, on a prévu une restriction 30 qui permet de freiner la course retour du vérin 19.
  • On va maintenant décrire à l'appui des figures 2 à 4 un dispositif monobloc 100 conforme à l'invention, les références utilisées sur la figure 1 ayant été gardées pour les éléments similaires.
  • Le tiroir 7 du distributeur se présente sous la forme d'un piston cylindrique ayant une paroi latérale dans laquelle est pratiquée une gorge annulaire 31 tandis qu'un conduit en L 32 ménagé dans son épaisseur débouche respectivement dans une première paroi transversale d'extrémité 33 et dans la paroi latérale à proximité d'une deuxième paroi transversale d'extrémité 34.
  • Le corps 35 du distributeur comporte un creux cylindrique dans lequel le tiroir est mobile, une première chambre 36 se trouvant entre une première paroi transversale d'extrémité 37 du creux et la paroi transversale 33 du tiroir, une deuxième chambre 38 se trouvant entre une deuxième paroi transversale d'extrémité 39 du creux et la paroi transversale 34 du tiroir 7, le creux cylindrique dans lequel est mobile le tiroir présentant :
    • dans sa paroi latérale, un premier orifice 40 relié à l'orifice 2, un deuxième orifice 41 relié à l'orifice 3, un troisième orifice 42 relié à l'orifice 4, et un quatrième orifice 43 relié à l'orifice 5 ;
    • dans sa paroi transversale 39, un cinquième orifice 44 relié à l'orifice 3.
  • La gorge annulaire 31 et le conduit 32 du tiroir, et les orifices 40 à 44 pratiqués dans les parois du creux cylindriques sont disposés de telle sorte que :
    • dans la première position du tiroir, illustrée sur les figures 2 et 3, les orifices 40 et 42 sont en communication par l'intermédiaire de la gorge 31 tandis que les orifices 43 et 44 sont en communication par la chambre 38 du creux cylindrique ;
    • dans la deuxième position du tiroir 7, illustré sur la figure 4, les orifices 40 et 43 sont en communication par l'intermédiaire de la chambre 36 et du conduit 32 dont l'orifice débouchant par la paroi latérale du tiroir est en regard de l'orifice 43, tandis que les orifices 42 et 41 sont en communication par l'intermédiaire de la gorge 31.
  • Le tiroir 7 comporte en outre dans son épaisseur un deuxième conduit en L 45 débouchant respectivement dans la paroi transversale 33 et dans la gorge 31, un piston 46 étant disposé dans le tronçon du conduit débouchant dans la paroi 33, ce piston venant porter sur la paroi 37 du creux cylindrique, et ayant une section transversale correspondant à la valeur de surface que l'on a appelée plus haut première surface, par l'intermédiaire de laquelle la pression de la pompe agit sur le tiroir dans la première position.
  • On notera que la surface que l'on a appelée deuxième surface par l'intermédiaire de laquelle la pression de la pompe agit sur le tiroir dans la deuxième position est réalisée par la paroi 33, tandis que la surface que l'on a appelée troisième surface, par l'intermédiaire de laquelle la pression de vidange agit sur le tiroir, est réalisée par la paroi transversale 34 du tiroir.
  • On observera que le conduit 32 est relié à un conduit complémentaire 47 débouchant dans la paroi latérale du tiroir, en regard de l'orifice 41 dans la première position du tiroir. Plus précisément le conduit 47 est aligné avec le tronçon du conduit 32 qui débouche dans la paroi latérale du tiroir, de telle sorte que ce tronçon et le conduit 47 forment un conduit traversant diamétralement le tiroir.
  • Un tel conduit complémentaire est particulièrement avantageux car il permet de simplifier la réalisation des étanchéités entre le tiroir 7 et la paroi latérale du creux dans lequel il est mobile. En effet, si dans la première position il y a des fuites entre la gorge annulaire 31 et la chambre 36, il n'en résultera pas de surpression dans la chambre 36 qui perturberait le fonctionnement du dispositif, étant donné que ces fuites sont éliminées vers le réservoir par les conduits 32, 47 et 29. De même, s'il y a des fuites entre la gorge annulaire 31 et la chambre 38, elles pourront être récupérées par les conduits 32, 47 et 29, et de toute façon le moyen régulateur de pression évitera qu'une surpression s'ensuive dans la chambre 38.
  • Dans ce mode de réalisation monobloc, le moyen régulateur de pression comporte un piston 48, disposé coaxialement au tiroir 7 dans un cylindre creux adjacent par la paroi 39 au creux cylindrique dans lequel est mobile le tiroir 7, le corps 35 étant commun au distributeur et au régulateur de pression.
  • En fonction du débit parvenant par l'orifice 44, le piston 48 se déplace plus ou moins vers la droite des figures à l'encontre du ressort 49 pour ouvrir plus ou moins l'orifice 50, afin de maintenir constante la pression dans la chambre 38.
  • Le piston 48 est annulaire et coulisse autour d'un arbre creux 51 débouchant dans la chambre 38, ainsi que dans le clapet de non retour 28 relié à l'orifice 3.
  • On notera que le ressort 23 prend appui entre le fond de l'arbre creux 51 et la paroi 34 du tiroir 7.
  • On observera qu'un conduit 52 présentant une restriction est pratiqué entre le conduit 32 et la chambre 38. Ce conduit 52 permet au tiroir 7, quand il est dans la seconde position et qu'il n'y a plus de pression fournie par la pompe, de revenir à la première position, le fluide se trouvant dans la chambre 36 pouvant être transféré à la chambre 38 par l'intermédiaire des conduits 32 et 52.
  • Le clapet de retenue piloté référencé 22 sur la figure 1 est réalisé dans un corps 53 distinct du corps 35, il comporte un clapet de non retour 54 et un pilote 55 soumis à la pression régnant dans le conduit 17, qui lorsqu'elle devient suffisante le pousse à se déplacer vers la droite des figures, et à ouvrir le clapet 54, ainsi qu'on le voit sur la figure 3.

Claims (15)

  1. Dispositif pour faire effectuer automatiquement un aller-retour à un vérin double effet hydraulique (19), comportant :
    - un orifice d'arrivée de fluide (2) destiné à être connecté à une pompe, un orifice de départ (3) de fluide destiné à être connecté à un réservoir, ainsi qu'un premier orifice de sortie (4) destiné à être connecté à une première chambre (18) du vérin et un deuxième orifice de sortie (5) destiné à être connecté à une deuxième chambre (20) du vérin ;
    - un distributeur d'inversion (6) comportant un tiroir (7) admettant une première position dans laquelle un premier trajet permet à du fluide de passer de l'orifice d'arrivée (2) au premier orifice de sortie (4), tandis qu'un deuxième trajet permet à du fluide de passer du deuxième orifice de sortie (5) à l'orifice de départ (3), et une deuxième position dans laquelle un troisième trajet permet à du fluide de passer de l'orifice d'arrivée (2) au deuxième orifice de sortie (5), tandis qu'un quatrième trajet permet à du fluide de passer du premier orifice de sortie (4) à l'orifice de départ (3);
       ledit tiroir (7) étant soumis :
    - à l'effet d'un ressort (23) qui le sollicite vers ladite première position ;
    - à l'effet de la pression fournie par la pompe qui agit en le sollicitant vers ladite deuxième position par l'intermédiaire soit d'une première surface soit d'une deuxième surface respectivement quand le tiroir est dans la première position et quand le tiroir est dans la deuxième position ;
       le ressort (23) et lesdites première et deuxième surfaces étant dimensionnés de telle sorte que l'effet exercé par le ressort sur le tiroir est :
    - supérieur à l'effet exercé par l'intermédiaire de la première surface quand la pression fournie par la pompe est égale à une première valeur prédéterminée comme étant la valeur maximale au-delà de laquelle le vérin (19) a démarré une course aller ;
    - inférieur à l'effet exercé par l'intermédiaire de la première surface quand la pression fournie par la pompe est égale à une deuxième valeur prédéterminée comme étant la valeur de pression que fournit la pompe quand le vérin (19) est en butée, de telle sorte que quand le vérin parvient au bout de la course aller, le tiroir passe de la première à la deuxième position, le vérin démarrant alors la course retour ;
    - inférieur à l'effet exercé par l'intermédiaire de la deuxième surface quand la pression fournie par la pompe est égale à la valeur minimale que peut fournir la pompe pendant la course retour du vérin, de telle sorte que le tiroir reste dans la deuxième position tant que l'orifice d'entrée de fluide (2) est connecté à la pompe, le vérin (19) restant ainsi au bout de la course retour quand il l'a atteinte ;
       ledit tiroir étant en outre soumis, pendant un déplacement du vérin, à l'effet d'une pression de vidange créée par et en amont d'un moyen de perte de charge disposé en amont de l'orifice de départ de fluide (3), cette pression agissant par l'intermédiaire d'une troisième surface en sollicitant le tiroir vers la première position, c'est-à-dire en complétant l'effet exercé par le ressort ;
       ce dispositif étant tel que le tiroir (7) du distributeur (6) se présente sous la forme d'un piston cylindrique ayant une paroi latérale dans laquelle est pratiquée une gorge annulaire (31) tandis qu'un conduit en L (32) ménagé dans son épaisseur, distinct d'un éventuel conduit (45) dans lequel est disposé un piston (46), débouche respectivement dans une première paroi transversale d'extrémité (33) et dans la paroi latérale à proximité d'une deuxième paroi transversale d'extrémité (34) ;
       le corps (35) du distributeur comporte un creux cylindrique dans lequel le tiroir (7) est mobile, une première chambre (36) se trouvant entre une première paroi transversale d'extrémité (37) du creux et la première paroi transversale (33) d'extrémité du tiroir, une deuxième chambre (38) se trouvant entre une deuxième paroi transversale d'extrémité (39) du creux et la deuxième paroi transversale (34) du tiroir, ce creux présentant :
    - dans sa paroi latérale, un premier orifice (40) relié audit orifice d'entrée de fluide (2), un deuxième orifice (41) relié audit orifice de départ de fluide (3), un troisième orifice (42) relié audit premier orifice de sortie (4) et un quatrième orifice (43) relié audit deuxième orifice de sortie (5) ;
    - dans sa deuxième paroi transversale (39), un cinquième orifice (44) relié audit orifice de départ de fluide (3) ;
       lesdits gorge annulaire (31)et conduit en L (32) du tiroir, et lesdits orifices (40-44) pratiqués dans les parois du creux cylindrique sont disposés de telle sorte que :
    - dans la première position du tiroir, les premier et troisième orifices (40, 42) sont en communication par l'intermédiaire de la gorge annulaire (31) tandis que les quatrième et cinquième orifices (43, 44) sont en communication par la deuxième chambre (38) du creux cylindrique ;
    - dans la deuxième position du tiroir, les premier et quatrième orifices (40, 43) sont en communication par l'intermédiaire de la première chambre (36) du creux cylindrique et du conduit en L (32) dont l'orifice débouchant par la paroi latérale du tiroir est en regard du quatrième orifice (43), tandis que les troisième et deuxième orifices (42, 41) sont en communication par l'intermédiaire de la gorge annulaire (31).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit en L (32) est relié à un conduit complémentaire (47) débouchant dans la paroi latérale du tiroir, en regard dudit deuxième orifice (41) du creux cylindrique dans la première position du tiroir.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit conduit complémentaire (47) est aligné avec le tronçon du conduit en L (32) qui débouche dans la paroi latérale du tiroir, de telle de sorte que ledit tronçon du conduit en L et ledit conduit complémentaire (47) forment un conduit traversant diamétralement le tiroir.
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tiroir comporte dans son épaisseur un deuxième conduit en L (45) débouchant respectivement dans la première paroi transversale (33) et dans la gorge annulaire (31), un piston (46) étant disposé dans le tronçon du conduit (45) débouchant dans la première paroi transversale, le piston (46) venant porter sur ladite première paroi transversale (37) du creux cylindrique, et ayant une section transversale correspondant à la valeur de surface de ladite première surface par l'intermédiaire de laquelle la pression de la pompe agit sur le tiroir dans la première position.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite deuxième surface par l'intermédiaire de laquelle la pression de la pompe agit sur le tiroir dans la deuxième position, est réalisée par la première paroi transversale (33) du tiroir, tandis que la troisième surface par l'intermédiaire de laquelle la pression de vidange agit sur le tiroir, est réalisée par ladite deuxième paroi transversale (34) du tiroir.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit moyen de perte de charge comporte des moyens (25) pour réguler ladite pression de vidange à une valeur prédéterminée.
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite troisième surface et ladite valeur prédéterminée de la pression de vidange sont dimensionnées pour que la somme des effets exercés par le ressort (23) et par la pression de vidange soit supérieure à l'effet exercé par l'intermédiaire de la première surface quand la pression fournie par la pompe est égale à ladite deuxième valeur prédéterminée.
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les portions (27, 29) du deuxième et du quatrième trajet situées entre le distributeur (6) et l'orifice (3) de départ de fluide sont distinctes, les moyens régulateurs de pression (25) étant disposés sur ladite portion (27) du deuxième trajet, de telle sorte que le tiroir n'est soumis à l'action de la pression de vidange que pendant la course aller du vérin.
  9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un clapet de non retour (28) ou une restriction est disposé(ée) sur ladite portion (27) du deuxième trajet, en parallèle aux moyens régulateurs de pression (25).
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'une restriction (30) est disposée sur ladite portion (29) du quatrième trajet.
  11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'il est monobloc, ledit moyen régulateur de pression comportant un piston (48) disposé coaxialement au tiroir (7) dans un cylindre creux adjacent audit creux cylindrique par sa deuxième paroi transversale (39), le corps (35) du distributeur et le corps dans lequel est ménagé le cylindre creux étant communs.
  12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit piston (48) est annulaire et coulisse autour d'un arbre creux (51) débouchant dans ladite deuxième chambre (38) du creux cylindrique ainsi que dans un clapet de non retour (28) relié audit orifice de départ de fluide (3).
  13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit ressort (23) prend appui entre le fond de l'arbre creux (51) et la deuxième paroi transversale (34) du tiroir.
  14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'un conduit (52) présentant une restriction est pratiqué entre ledit conduit en L (32) et ladite deuxième chambre (38).
  15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'un clapet de non retour piloté (22) est disposé entre le deuxième orifice de sortie et le vérin, afin de le verrouiller au bout de la course retour.
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