EP0709577A1 - Valve à quatre orifices de raccordement et deux positions - Google Patents

Valve à quatre orifices de raccordement et deux positions Download PDF

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EP0709577A1
EP0709577A1 EP19950440070 EP95440070A EP0709577A1 EP 0709577 A1 EP0709577 A1 EP 0709577A1 EP 19950440070 EP19950440070 EP 19950440070 EP 95440070 A EP95440070 A EP 95440070A EP 0709577 A1 EP0709577 A1 EP 0709577A1
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EP
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orifice
valve
connection
return valve
fluid
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EP19950440070
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Rino Ermacora
Pierre Fischbach
Roland Helfer
Martin Walch
Bernard Wattron
Joel Wilhelm
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Kuhn SAS
Original Assignee
Kuhn SAS
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Publication date
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    • Y10T137/2554—Reversing or 4-way valve systems

Definitions

  • the present invention relates to a valve with four connection orifices and two positions intended, in one of its positions, to supply at least one member to be animated and, in the other position, to connect at least two chambers of said ( of said) member (s), the pressure prevailing there being low or almost zero, whatever the operating pressure of the main circuit or the pressure directly supplied by the fluid supply source.
  • valve according to the invention When the valve according to the invention is in the first position, it is therefore possible to supply the organ (s) with a certain pressure, then to maintain this pressure by means of the first non-return valve.
  • valve When the valve is placed in its second position by means of the control device, it is possible, thanks to the connection of the third orifice and the fourth orifice and thanks to the presence of the second non-return valve, to put into communication at least two chambers of said (said) member (s), the pressure then prevailing in said communicating chambers being low, or even almost zero.
  • a third non-return valve is provided allowing only the circulation of the fluid from the second orifice to the second connection orifice.
  • This third non-return valve thus isolates the organ (s) from any pressure build-up which may appear at the second connection orifice when the valve (or more precisely the distributor thereof) is in the first position.
  • At least one of the non-return valves may be of the "with spring” type.
  • Preferably at least the second non-return valve will be of the "with spring” type.
  • the two positions of the dispenser may advantageously be lockable by means of a locking device.
  • this locking device will be a mechanical locking device.
  • provision may be made for the locking of the two positions to take place automatically. It may also be provided that the unlocking of said positions is done automatically.
  • the valve (1) according to the invention shown schematically in Figures 1 and 2, has four connection holes (A, B, C, D).
  • the first connection port (A) and the second connection port (B) are connected to a fluid supply source (2).
  • the third orifice (C) and the fourth orifice (D), for their part, are connected to a member (3) to be animated.
  • the valve (1) also includes a distributor (4) with four orifices (A ', B', C ', D') and two positions (5, 6).
  • the first port (A ') is in direct communication with the first connection port (A).
  • the third port (C ') is in direct communication with the third connection port (VS).
  • the fourth port (D ') is in direct communication with the fourth connection port (D).
  • the distributor (4) has two channels (7, 8).
  • the first channel (7) which makes it possible to put the first orifice (A ') and the third orifice (C') in communication, comprises a non-return valve (9) allowing only the circulation of the fluid of the first orifice (A ' ) towards the third opening (C ').
  • This first non-return valve (9) is a "with spring” type non-return valve.
  • the second channel (8) for its part, allows the free circulation of the fluid between the second orifice (B ') and the fourth orifice (D').
  • the distributor (4) has two other channels: a third channel (10) which places the third port (C ') directly in communication with the fourth port (D') so that the fluid can circulate freely between these two orifices (C 'and D'), and a fourth channel (11) making it possible to put the first orifice (A ') and the third channel (10) into communication.
  • This fourth channel (11) comprises a second non-return valve (12) allowing only the circulation of the fluid from the third channel (10) to the first orifice (A ').
  • This second non-return valve (12) is also a non-return valve of the "with spring" type.
  • the second orifice (B ') meanwhile, is closed in the second position (6).
  • the valve (1) also includes a third non-return valve (15) located between the second connection orifice (B) and the second orifice (B ').
  • This non-return valve (15) only authorizes the circulation of the fluid from the second orifice (B ') to the second connection orifice (B).
  • This third non-return valve (15) is also a non-return valve of the "with spring" type.
  • this valve (1) will appear clearly in the following description of an example of use with a jack (16) with double rod (17).
  • the first chamber (18) of this jack (16) is connected to the third connection orifice (C) by a first pipe (19), while the second chamber (20) of said jack (16) is connected to the fourth connection orifice (D) by a second line (21).
  • the pump (23), respectively the reservoir (24) of the supply source (2) in fluid is placed in communication with the first connection port (A), respectively the second connection port (B).
  • the pressure supplied by the pump (23) at the level of the first connection orifice (A) causes the automatic locking device (14) to be neutralized , then piloting by the control device (13) of placing the distributor (4) in its first position (5).
  • the locking device (14) again automatically locks the dispenser (4) in this new position.
  • the fluid delivered by the pump (23) opens the first non-return valve (9), circulates in the first pipe (19) and enters the first chamber (18) of the jack (16). In so doing, this fluid pushes the rod (17)-piston (25) assembly back into the cylinder (26) to lift the mass (22).
  • the piston (25) expels the fluid contained in the second chamber (20) of the jack (16), which fluid circulates in the second line (21) and the second path (8), opens the third non-return valve. -return (15) and flows into the reservoir (24) of the fluid supply source (2).
  • the pressure prevailing in the first chamber (18) of the jack (16) is maintained by the first non-return valve (9).
  • the third non-return valve (15) isolates the second chamber (20) of the jack (16) from any pressure build-up which may appear at the second connection orifice (B).
  • the pump (23), respectively the reservoir (24) of the supply source (2) is placed in fluid in communication with the second connection orifice (B), respectively the first connection port (A).
  • the pressure supplied by the pump (23) at the second connection orifice (B) causes the automatic neutralization of the locking device (14), then piloting by the control device (13) of placing the distributor (4) in its second position (6).
  • the locking device (14) again automatically locks the dispenser (4) in this new position.
  • the force created by the mass (22) then causes the displacement of the rod (17)-piston (25) assembly in the cylinder (26).
  • the fluid contained in the first chamber (18) is transferred to the second chamber (20) through the first pipe (19), the third channel (10) and the second pipe (21).
  • valve (1) which has just been described, can be devoid of the third non-return valve (15) when, in the first position (5), it is not necessary to isolate the second chamber (20) of the jack (16) of any pressure build-up which may appear at the second connection orifice (B).
  • valve of the invention can be used in other applications than that which has just been described (hydraulic or pneumatic).
  • the second non-return valve (12) will be a non-return valve with spring.
  • connection orifice (A) and / or the third connection orifice (C) and / or the fourth connection orifice (D) will be (will) coincide (s) with the first respectively orifice (A ') and / or the third orifice (C') and / or the fourth orifice (D ').
  • the control device (13) can be of any configuration when it allows the dispenser (4) to be put in its first position (5) and in its second position (6).
  • the locking device (14) can also be of any configuration when it allows the distributor (4) to be locked in each of its two positions (5 and 6).

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Abstract

La présente invention concerne une valve (1) comportant un distributeur (4) à quatre orifices (A', B', C', D') et deux positions (5, 6). Dans la première position (5), un premier clapet de non-retour (9) permet uniquement la circulation du fluide du premier orifice (A') vers le troisième orifice (C'), tandis que le deuxième orifice (B') et le quatrième orifice (D') sont directement en communication l'un avec l'autre. Dans la deuxième position, le troisième orifice (C') et le quatrième orifice (D') sont directement en communication l'un avec l'autre, tandis qu'un deuxième clapet de non-retour (12) permet uniquement la circulation de fluide du troisième orifice (C') et du quatrième orifice (D') en communication vers le premier orifice (A'). <IMAGE>

Description

  • La présente invention concerne une valve à quatre orifices de raccordement et deux positions destinée, dans l'une de ses positions, à alimenter au moins un organe à animer et, dans l'autre position, à mettre en communication au moins deux chambres dudit (desdits) organe(s), la pression y régnant étant faible voire quasi nulle, quelle que soit la pression de service du circuit principal ou la pression directement fournie par la source d'alimentation en fluide.
  • A cet effet, la valve selon l'invention comporte :
    • a) quatre orifices de raccordement dont un premier orifice de raccordement et un deuxième orifice de raccordement sont destinés à être raccordés directement ou indirectement à la source d'alimentation en fluide et dont un troisième orifice de raccordement et un quatrième orifice de raccordement sont destinés à être raccordés directement ou indirectement à l'(aux) organe(s) à animer ;
    • b) un distributeur :
      • à quatre orifices dont un premier orifice, un troisième orifice et un quatrième orifice sont directement en communication ou sont confondus respectivement avec le premier orifice de raccordement, le troisième orifice de raccordement et le quatrième orifice de raccordement, et
      • à deux positions pouvant être rendues opérationnelles au moyen d'un dispositif de commande :
        • une première position dans laquelle un premier clapet de non-retour permet uniquement la circulation du fluide du premier orifice vers le troisième orifice, tandis qu'un deuxième orifice et le quatrième orifice sont directement en communication l'un avec l'autre,
        • une deuxième position dans laquelle le troisième orifice et le quatrième orifice sont directement en communication l'un avec l'autre, tandis qu'un deuxième clapet de non-retour permet uniquement la circulation du fluide dudit troisième orifice et dudit quatrième orifice en communication vers le premier orifice.
  • Lorsque la valve selon l'invention se trouve dans la première position, il est donc possible d'alimenter l' (les) organe(s) avec une certaine pression, puis de maintenir cette pression grâce au premier clapet de non-retour.
  • Lorsque la valve est mise dans sa deuxième position au moyen du dispositif de commande, il est possible, grâce à la mise en communication du troisième orifice et du quatrième orifice et grâce à la présence du deuxième clapet de non-retour, de mettre en communication au moins deux chambres dudit (desdits) organe(s), la pression régnant alors dans lesdites chambres en communication étant faible, voire quasi nulle.
  • Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, il est prévu un troisième clapet de non-retour permettant uniquement la circulation du fluide du deuxième orifice vers le deuxième orifice de raccordement. Ce troisième clapet de non-retour isole ainsi l' (les) organe(s) des éventuelles montées en pression pouvant apparaître au deuxième orifice de raccordement lorsque la valve (ou plus exactement le distributeur de celle-ci) se trouve dans la première position.
  • Selon une autre caractéristique supplémentaire de l'invention, l'un au moins des clapets de non-retour pourra être du type "avec ressort". Préférentiellement au moins le deuxième clapet de non-retour sera du type "avec ressort".
  • Selon une autre caractéristique supplémentaire de l'invention, les deux positions du distributeur pourront, avantageusement, être verrouillables au moyen d'un dispositif de verrouillage. De préférence, ce dispositif de verrouillage sera un dispositif de verrouillage mécanique.
  • Avantageusement, il pourra être prévu que le verrouillage des deux positions se fasse automatiquement. Il pourra en sus également être prévu que le déverrouillage desdites positions se fasse automatiquement.
  • Selon une autre caractéristique supplémentaire de l'invention, le dispositif de commande pourra piloter la mise du distributeur :
    • dans la première position à partir de la pression régnant au premier orifice de raccordement, et
    • dans la deuxième position à partir de la pression régnant au deuxième orifice de raccordement
  • L'invention sera bien comprise grâce à la description suivante d'un exemple de réalisation non limitatif de la valve et d'une utilisation non limitative de celle-ci. Cette description est faite en se référant au dessin annexé sur lequel :
    • la figure 1 représente la valve selon l'invention lorsque le distributeur se trouve dans sa première position ;
    • la figure 2 représente la valve selon l'invention lorsque le distributeur se trouve dans sa deuxième position.
  • La valve (1) selon l'invention représentée schématiquement sur les figures 1 et 2, comporte quatre orifices de raccordement (A, B, C, D). Le premier orifice de raccordement (A) et le deuxième orifice de raccordement (B) sont raccordés à une source d'alimentation (2) en fluide. Le troisième orifice (C) et le quatrième orifice (D), quant à eux, sont raccordés à un organe (3) à animer.
  • La valve (1) comporte également un distributeur (4) à quatre orifices (A', B', C', D') et deux positions (5, 6). Le premier orifice (A') est directement en communication avec le premier orifice de raccordement (A). Le troisième orifice (C') est directement en communication avec le troisième orifice de raccordement (C). Le quatrième orifice (D') est directement en communication avec le quatrième orifice de raccordement (D).
  • Dans la première position (5), le distributeur (4) comporte deux voies (7, 8). La première voie (7) qui permet de mettre en communication le premier orifice (A') et le troisième orifice (C'), comporte un clapet de non-retour (9) autorisant uniquement la circulation du fluide du premier orifice (A') vers le troisième orifice (C'). Ce premier clapet de non-retour (9) est un clapet de non-retour du type "avec ressort". La deuxième voie (8), quant à elle, autorise la libre circulation du fluide entre le deuxième orifice (B') et le quatrième orifice (D').
  • Dans la deuxième position (6), le distributeur (4) comporte deux autres voies : une troisième voie (10) qui met le troisième orifice (C') directement en communication avec le quatrième orifice (D') de sorte que le fluide puisse circuler librement entre ces deux orifices (C' et D'), et une quatrième voie (11) permettant de mettre en communication le premier orifice (A') et la troisième voie (10). Cette quatrième voie (11) comporte un deuxième clapet de non-retour (12) autorisant uniquement la circulation du fluide de la troisième voie (10) vers le premier orifice (A'). Ce deuxième clapet de non-retour (12) est également un clapet de non-retour du type "avec ressort". Le deuxième orifice (B'), quant à lui, est fermé dans la deuxième position (6).
  • Chaque position (5, 6) est rendue opérationnelle par un dispositif de commande (13) et verrouillée en situation opérationnelle au moyen d'un dispositif de verrouillage (14). Le dispositif de commande (13) pilote la mise du distributeur (4)
    • dans la première position (5) à partir de la pression régnant au premier orifice de raccordement (A) ou au premier orifice (A'),
    • dans la deuxième position (6) à partir de la pression régnant au deuxième orifice de raccordement (B).
  • La valve (1) comporte aussi un troisième clapet de non-retour (15) implanté entre le deuxième orifice de raccordement (B) et le deuxième orifice (B'). Ce clapet de non-retour (15) autorise uniquement la circulation du fluide du deuxième orifice (B') vers le deuxième orifice de raccordement (B). Ce troisième clapet de non-retour (15) est également un clapet de non-retour du type "avec ressort".
  • Le fonctionnement de cette valve (1) selon l'invention apparaîtra clairement dans la description suivante d'un exemple d'utilisation avec un vérin (16) à double-tige (17). La première chambre (18) de ce vérin (16) est raccordée au troisième orifice de raccordement (C) par une première conduite (19), tandis que la deuxième chambre (20) dudit vérin (16) est raccordée au quatrième orifice de raccordement (D) par une deuxième conduite (21).
  • Pour soulever la masse (22), on met la pompe (23), respectivement le réservoir (24) de la source d'alimentation (2) en fluide en communication avec le premier orifice de raccordement (A), respectivement le deuxième orifice de raccordement (B).
  • Si le distributeur (4) se trouve dans la deuxième position (6) (figure 2), la pression fournie par la pompe (23) au niveau du premier orifice de raccordement (A) provoque la neutralisation automatique du dispositif de verrouillage (14), puis le pilotage par le dispositif de commande (13) de la mise du distributeur (4) dans sa première position (5). Dès que cette première position (5) est atteinte (figure 1), le dispositif de verrouillage (14) verrouille à nouveau automatiquement le distributeur (4) dans cette nouvelle position. Le fluide délivré par la pompe (23) ouvre le premier clapet de non-retour (9), circule dans la première conduite (19) et pénètre dans la première chambre (18) du vérin (16). Ce faisant, ce fluide repousse l'ensemble tige (17)-piston (25) dans le cylindre (26) pour soulever la masse (22). Durant ce déplacement, le piston (25) expulse le fluide contenu dans la deuxième chambre (20) du vérin (16), lequel fluide circule dans la deuxième conduite (21) et la deuxième voie (8), ouvre le troisième clapet de non-retour (15) et s'écoule dans le réservoir (24) de la source d'alimentation (2) en fluide. Il convient de noter qu'après arrêt de l'alimentation, la pression régnant dans la première chambre (18) du vérin (16) est maintenue par le premier clapet de non-retour (9). Il convient également de noter que, dans ce cas, le troisième clapet de non-retour (15) isole la deuxième chambre (20) du vérin (16) des éventuelles montées en pression pouvant apparaître au deuxième orifice de raccordement (B).
  • Pour retourner dans la situation représentée sur la figure 2, on met la pompe (23), respectivement le réservoir (24) de la source d'alimentation (2) en fluide en communication avec le deuxième orifice de raccordement (B), respectivement le premier orifice de raccordement (A). La pression fournie par la pompe (23) au niveau du deuxième orifice de raccordement (B) (le troisième clapet de non-retour (15) empêche la circulation de fluide au travers de la deuxième voie (8)) provoque la neutralisation automatique du dispositif de verrouillage (14), puis le pilotage par le dispositif de commande (13) de la mise du distributeur (4) dans sa deuxième position (6). Dès que cette deuxième position (6) est atteinte (figure 2), le dispositif de verrouillage (14) verrouille à nouveau automatiquement le distributeur (4) dans cette nouvelle position. La force créée par la masse (22) provoque alors le déplacement de l'ensemble tige (17)-piston (25) dans le cylindre (26). Le fluide contenu dans la première chambre (18) est transvasé dans la deuxième chambre (20) au travers de la première conduite (19), de la troisième voie (10) et de la deuxième conduite (21).
  • Dans cette utilisation, le déplacement de l'ensemble tige (17)-piston (25) s'arrête lorsque le ressort (27) monté en parallèle avec le vérin (16), supporte la masse (22).
  • Il convient de faire observer que du fait de la présence du deuxième clapet de non-retour (12) qui permet de mettre la troisième voie (10) en communication avec le réservoir (24) de la source d'alimentation (2) en fluide, la pression du fluide contenu dans le vérin (16) est faible, voire quasi nulle. Ainsi, lors du déplacement de la masse (22) autorisé par le ressort (27) entre les positions extrêmes (22' et 22"), ce qui entraîne le déplacement de l'ensemble tige (17)-piston (25) dans le cylindre (26), les joints d'étanchéité (28, 29, 30) du vérin (16) n'exercent aucun serrage sur ledit ensemble tige (17)-piston (25). L'ensemble tige (17)-piston (25) peut ainsi se déplacer librement ou quasi librement dans le cylindre (26) du vérin (16).
  • On comprendra que la valve (1) qui vient d'être décrite, peut être dépourvue du troisième clapet de non-retour (15) dès lors où, dans la première position (5), il n'est pas nécessaire d'isoler la deuxième chambre (20) du vérin (16) des éventuelles montées en pression pouvant apparaître au deuxième orifice de raccordement (B).
  • On comprendra aussi que la valve de l'invention peut être utilisée dans d'autres applications que celle qui vient d'être décrite (hydraulique ou pneumatique).
  • On comprendra également que la valeur de tarage des clapets de non-retour (9, 12 et 15) dépend de l'utilisation de la valve. Toute une gamme de valves pourra ainsi être créée avec différentes valeurs de tarage.
  • On pourra même faire une valve dont l'un au moins des clapets de non-retour (9, 12, 15) soit dépourvu de ressort.
  • De préférence pourtant, le deuxième clapet de non-retour (12) sera un clapet de non-retour avec ressort.
  • On pourra aussi créer des valves dans lesquelles le premier orifice de raccordement (A) et/ou le troisième orifice de raccordement (C) et/ou le quatrième orifice de raccordement (D) sera (seront) confondu(s) respectivement avec le premier orifice (A') et/ou le troisième orifice (C') et/ou le quatrième orifice (D').
  • Le dispositif de commande (13) pourra être d'une configuration quelconque dès lors où il permet la mise du distributeur (4) dans sa première position (5) et dans sa deuxième position (6).
  • Le dispositif de verrouillage (14) enfin pourra également être d'une configuration quelconque dès lors où il permet le verrouillage du distributeur (4) dans chacune de ses deux positions (5 et 6).

Claims (6)

  1. Valve (1) comportant :
    a) quatre orifices de raccordement (A, B, C, D) dont un premier orifice de raccordement (A) et un deuxième orifice de raccordement (B) sont destinés à être raccordés directement ou indirectement à une source d'alimentation (2) en fluide et dont un troisième orifice de raccordement (C) et un quatrième orifice de raccordement (D) sont destinés à être raccordés directement ou indirectement à un (des) organe(s) (3) à animer ;
    b) un distributeur (4) :
    - à quatre orifices (A', B', C', D') dont un premier orifice (A'), un troisième orifice (C') et un quatrième orifice (D') sont directement en communication ou sont confondus respectivement avec le premier orifice de raccordement (A), le troisième orifice de raccordement (C) et le quatrième orifice de raccordement (D), et
    - à deux positions (5, 6) pouvant être rendues opérationnelles au moyen d'un dispositif de commande (13) :
    • une première position (5) dans laquelle un premier clapet de non-retour (9) permet uniquement la circulation du fluide du premier orifice (A') vers le troisième orifice (C'), tandis qu'un deuxième orifice (B') et le quatrième orifice (D') sont directement en communication l'un avec l'autre,
    • une deuxième position (6) dans laquelle le troisième orifice (C') et le quatrième orifice (D') sont directement en communication l'un avec l'autre, tandis qu'un deuxième clapet de non-retour (12) permet uniquement la circulation de fluide du troisième orifice (C') et du quatrième orifice (D') en communication vers le premier orifice (A').
  2. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un troisième clapet de non-retour permettant uniquement la circulation du fluide du deuxième orifice (B') vers le deuxième orifice de raccordement (B).
  3. Valve selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'un au moins des clapets de non-retour (9, 12, 15) est un clapet de non-retour du type "avec ressort".
  4. Valve selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'au moins le deuxième clapet de non-retour (12) est un clapet de non-retour du type "avec ressort".
  5. Valve selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les deux positions (5, 6) du distributeur (4) sont verrouillables au moyen d'un dispositif de verrouillage (14).
  6. Valve selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le dispositif de commande (13) pilote la mise du distributeur (4)
    - dans la première position (5) à partir de la pression régnant au premier orifice de raccordement (A), et
    - dans la deuxième position (6) à partir de la pression régnant au deuxième orifice de raccordement (B).
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