EP0776426A1 - Dispositif de commande hydraulique d'un verin a double effet - Google Patents

Dispositif de commande hydraulique d'un verin a double effet

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EP0776426A1
EP0776426A1 EP94928429A EP94928429A EP0776426A1 EP 0776426 A1 EP0776426 A1 EP 0776426A1 EP 94928429 A EP94928429 A EP 94928429A EP 94928429 A EP94928429 A EP 94928429A EP 0776426 A1 EP0776426 A1 EP 0776426A1
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valve
hydraulic
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oil
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    • 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
    • F15B7/00—Systems in which the movement produced is definitely related to the output of a volumetric pump; Telemotors
    • F15B7/005—With rotary or crank input
    • F15B7/006—Rotary pump input
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B7/00—Systems in which the movement produced is definitely related to the output of a volumetric pump; Telemotors
    • F15B7/008—Systems in which the movement produced is definitely related to the output of a volumetric pump; Telemotors with rotary output

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic control device for a double-acting cylinder.
  • Double-acting hydraulic cylinders are generally supplied with pressurized oil by an electro-hydraulic unit to which is added an oil distribution block comprising a hydraulic distributor or a set of valves controlling the operation of the cylinder in both directions, especially in the case of differential operation.
  • the hydraulic cylinder is mounted in the immediate vicinity of the element whose movement it is to cause and it is connected, by flexible or rigid pipes, to the distribution block located at a distance, generally in the immediate vicinity of the electro-hydraulic unit.
  • Such a hydraulic supply device has the disadvantage that, if the supply pipes of the jack are flexible, these pipes can break, the pressurized oil can leak out from the broken pipes, the jack is then no longer supplied and the load actuated by the jack is no longer maintained.
  • the hydraulic connection circuit between the jack and the distribution block associated with the electro-hydraulic unit consists of rigid pipes
  • the kinematics of the mobile assembly controlled by the jack must take account of the increase in size due the presence of the electro-hydraulic unit near the cylinder.
  • the use of rigid pipes does not prevent any leaks from the distributor, which always appear when using a conventional drawer distributor.
  • the present invention aims to remedy these drawbacks by providing a supply device hydraulics of particularly simple design, of a reduced size, effectively protecting, by design, the cylinder against bursting of the piping supplying it with oil under pressure or against a leak of the distributor.
  • this hydraulic supply device for a double-acting cylinder comprising an electro-hydraulic unit supplying pressurized oil to the cylinder via a pipe and a distribution block
  • the distribution block fixed to the body of the jack, directly or in the immediate vicinity thereof, by means of rigid connecting members, comprises: a non-return valve connected upstream to a supply pipe extending to the electro-hydraulic unit and, downstream, to the right chamber of the hydraulic cylinder, by an internal conduit to said block, said valve preventing any return of oil to the unit, or to the outside in case supply pipe rupture
  • This cylinder 1 comprises a cylindrical body 2 inside which is slidably mounted a piston 3 integral with a piston rod 4 extending axially outside, through one end of the body 2 of the jack, to control the movement of a any load.
  • the piston 3 delimits, inside the body 2 of the jack, two chambers, namely a straight chamber 2a . in which extends the piston rod 4, and a left chamber 2jb.
  • the jack 1 is supplied with pressurized oil from an electro-hydraulic unit 5 comprising, in the usual manner, an oil pump 6 driven by an electric motor 7 and the suction port of which is connected, by the by means of a pipe to which a filter 8 is connected, to an oil tank 9.
  • the electro-hydraulic unit 5 also includes a pipe 11 for returning oil to the tank 9.
  • the circulation of the oil supplying the cylinder 1 is controlled by a distribution block 12 which is secured directly to the body 2 of the cylinder 1 or else in the immediate vicinity thereof, by means of organs. rigid connection 10.
  • This distribution block 12 comprises:
  • a first internal conduit 13 provided at one of its ends with a non-return valve 14, which is connected to the discharge port of the pump 6 via an external and flexible pipe 15, l 'other end of said conduit 13 directly supplying pressurized oil to the right chamber 2a. of the jack 1 on the one hand and, through a normally closed electromagnetic control valve 16, of the left chamber 2b of the jack 1 on the other hand, and
  • the operation of the hydraulic supply device of the jack 1 is as follows: to cause the re-entry of the rod, that is to say its displacement from right to left in the drawing, the pump 6 of the electro-hydraulic unit 5 is started, which discharges oil under pressure, through the non-return valve 14 of the distribution block 12, in the right chamber 2a. of the jack 1.
  • the excitation of the electromagnetic valve 18 which also passes into the open position is also controlled, the valve 16 remaining in its closed rest position.
  • the pressurized oil arriving through the pipe 15 and the internal conduit 13 can then gradually fill the right chamber 2a. of the jack 2, while the oil in the left chamber 2b of this jack can return to the reservoir 9 by passing through the valve 18, in the open position, the internal conduit 17 and the piping 11 returning to the reservoir 9.
  • valve 18 To cause the reverse movement, that is to say the exit of the piston rod 4, the valve 18 is kept in the closed position and the valve 16 is however excited to move it to the open position, which establishes communication between the two right chambers 2a. and left 2b of the jack 1.
  • the oil under pressure coming from the electro-hydraulic unit 5 flows through the non-return valve 14, into the internal conduit 13 and from the latter towards the two chambers 2a . , 2b_ of the cylinder 1.
  • the cylinder 1 is found to be protected by the non-return valve 14.
  • the oil contained in the two chambers 2a. , 2b of the jack 1 cannot in fact flow outwards, through the broken pipe 15, due to the presence of the non-return valve 14 which forms a hermetic barrier.
  • the distribution block 12 is protected from internal leaks unlike conventional distributors. The cylinder 1 cannot therefore empty its oil and this guarantees the operational safety of the cylinder 1, especially when it is used for moving heavy loads.
  • the device according to one or other of the variants of the invention is advantageously usable in the particular field of the tailgate, in particular for a vehicle for which until now there has never been any such safety device and protection in the event of rupture of the pressurized fluid supply pipes.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif d'alimentation hydraulique d'un vérin (1) à double effet, comportant une centrale électro-hydraulique (5) alimentant en huile sous pression le vérin (1) par l'intermédiaire d'une tuyauterie (15) et d'un bloc de distribution (12), caractérisé en ce que le bloc de distribution (12), fixé sur le corps du vérin (1), directement ou à proximité immédiate de celui-ci, par l'intermédiaire d'organes de liaison rigides (10), comporte: un clapet anti-retour (14) relié en amont à une tuyauterie d'alimentation (15) s'étendant jusqu'à la centrale électro-hydraulique (5) et, en aval, à la chambre droite (2a) du vérin hydraulique (1), par un conduit (13) interne audit bloc (12), ledit clapet (14) interdisant tout retour d'huile vers la centrale (5), ou vers l'extérieur en cas de rupture de la tuyauterie d'alimentation (15); un clapet (16) à commande électromagnétique normalement fermé, reliant le conduit interne (13) à la chambre gauche (2b) du vérin (1); un second conduit (17) interne audit bloc de distribution (12) reliant la chambre gauche (2b) du vérin (1) à la tuyauterie de retour d'huile (11) vers le réservoir (9) par l'intermédiaire d'un clapet (18) à commande électromagnétique, normalement fermé et incorporé dans ledit bloc de distribution (12).

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE HYDRAULIQUE D'UN VERIN A DOUBLE
EFFET
La présente invention concerne un dispositif de commande hydraulique d'un vérin à double effet.
Les vérins hydrauliques à double effet sont généralement alimentés en huile sous pression par une centrale électro-hydraulique à laquelle est adjoint un bloc de distribution de l'huile comprenant un distributeur hydraulique ou un ensemble de clapets commandant le fonctionnement du vérin dans les deux sens, notamment dans le cas d'un fonctionnement différentiel. Le vérin hydraulique est monté à proximité immédiate de l'élément dont il doit provoquer le mouvement et il est relié, par des tuyauteries souples ou rigides, au bloc de distribution situé à distance, généralement à proximité immédiate de la centrale électro-hydraulique. Un tel dispositif d'alimentation hydraulique présente l'inconvénient que, si les tuyauteries d'alimentation du vérin sont souples, ces tuyauteries peuvent se rompre, l'huile sous pression peut fuir à l'extérieur à partir de la tuyauterie rompue, le vérin n'est alors plus alimenté et la charge actionnée par le vérin n'est plus maintenue. Il peut en résulter, dans certains cas, des dommages matériels sérieux et même éventuellement des accidents pouvant mettre en cause la vie des opérateurs. Si le circuit de liaison hydraulique entre le vérin et le bloc de distribution associé à la centrale électro¬ hydraulique est constitué de tuyauteries rigides, la cinématique de l'ensemble mobile commandé par le vérin doit tenir compte de 1'augmentation de 1'encombrement dû à la présence de la centrale électro-hydraulique à proximité du vérin. De plus, l'utilisation de tuyauteries rigides ne prévient en rien les fuites éventuelles provenant du distributeur, fuites qui apparaissent toujours lorsqu'on utilise un distributeur classique à tiroir. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant un dispositif d'alimentation hydraulique de conception particulièrement simple, d'un encombrement réduit, protégeant efficacement, de par sa conception, le vérin à l'encontre d'un éclatement de la tuyauterie l'alimentant en huile sous pression ou à 1'encontre d'une fuite du distributeur.
A cet effet ce dispositif d'alimentation hydraulique d'un vérin à double effet, comportant une centrale électro-hydraulique alimentant en huile sous pression le vérin par l'intermédiaire d'une tuyauterie et d'un bloc de distribution, est caractérisé en ce que le bloc de distribution, fixé sur le corps du vérin, directement ou à proximité immédiate de celui-ci, par l'intermédiaire d'organes de liaison rigides, comporte : un clapet anti-retour relié en amont à une tuyauterie d'alimentation s'étendant jusqu'à la centrale électro-hydraulique et, en aval, à la chambre droite du vérin hydraulique, par un conduit interne audit bloc, ledit clapet interdisant tout retour d'huile vers la centrale, ou vers l'extérieur en cas de la rupture de la tuyauterie d'alimentation
- un clapet à commande électromagnétique normalement fermé, reliant le conduit interne à la chambre gauche du vérin un second conduit interne audit bloc de distribution reliant la chambre gauche du vérin à la tuyauterie de retour d'huile vers le réservoir par l'intermédiaire d'un clapet à commande électromagnétique, normalement fermé et incorporé dans ledit bloc de distribution . On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé qui est un schéma hydraulique d'un dispositif d'alimentation d'un vérin à fonctionnement différentiel. Le dispositif d'alimentation hydraulique suivant l'invention qui est représenté sur le dessin, est prévu pour alimenter en huile sous pression un vérin à double effet 1 à fonctionnement différentiel. Ce vérin 1 comporte un corps cylindrique 2 à l'intérieur duquel est monté à coulissement un piston 3 solidaire d'une tige de piston 4 s'étendant axialement à l'extérieur, à travers une extrémité du corps 2 du vérin, pour commander le déplacement d'une charge quelconque. Le piston 3 délimite, à l'intérieur du corps 2 du vérin, deux chambres à savoir une chambre droite 2a. dans laquelle s'étend la tige de piston 4, et une chambre gauche 2jb. Le vérin 1 est alimenté en huile sous pression à partir d'une centrale électro-hydraulique 5 comprenant, de la manière habituelle, une pompe à huile 6 entraînée par un moteur électrique 7 et dont l'orifice d'aspiration est relié, par l'intermédiaire d'une canalisation sur laquelle est branché un filtre 8, à un réservoir d'huile 9. La centrale électro-hydraulique 5 comporte également une tuyauterie 11 de retour de l'huile au réservoir 9.
Suivant l'invention la circulation de l'huile alimentant le vérin 1 est commandée par un bloc de distribution 12 qui est solidarisé directement sur le corps 2 du vérin 1 ou bien à proximité immédiate de celui- ci, par l'intermédiaire d'organes de liaison rigides 10. Ce bloc de distribution 12 comporte :
- un premier conduit interne 13 muni à l'une de ses extrémités d'un clapet anti-retour 14, lequel est relié à l'orifice de refoulement de la pompe 6 par l'intermédiaire d'une tuyauterie extérieure et souple 15, l'autre extrémité dudit conduit 13 assurant directement l'alimentation en huile sous pression de la chambre droite 2a. du vérin 1 d'une part et, à travers un clapet 16 à commande électromagnétique normalement fermé, de la chambre gauche 2b du vérin 1 d'autre part, et
- un second conduit 17 interne audit bloc de distribution 12 reliant la chambre gauche 2b_ du vérin 1 et la tuyauterie de retour d'huile 11 vers le réservoir 9, par l'intermédiaire d'un clapet 18 à commande électromagnétique, normalement fermé.
Le fonctionnement du dispositif d'alimentation hydraulique du vérin 1 est le suivant : pour provoquer la rentrée de la tige, c'est-à-dire son déplacement de la droite vers la gauche sur le dessin, on met en marche la pompe 6 de la centrale électro-hydraulique 5, laquelle refoule de l'huile sous pression, à travers le clapet anti-retour 14 du bloc de distribution 12, dans la chambre droite 2a. du vérin 1. On commande également l'excitation du clapet électromagnétique 18 qui passe alors en position d'ouverture, le clapet 16 restant dans sa position de repos fermée. L'huile sous pression arrivant par la tuyauterie 15 et le conduit interne 13 peut alors remplir progressivement la chambre droite 2a. du vérin 2, tandis que l'huile se trouvant dans la chambre gauche 2b de ce vérin peut retourner au réservoir 9 en passant à travers le clapet 18, en position d'ouverture, le conduit interne 17 et la tuyauterie 11 de retour au réservoir 9.
Pour provoquer le mouvement inverse c'est-à-dire la sortie de la tige de piston 4, on maintient le clapet 18 en position de fermeture et on excite par contre le clapet 16 pour le faire passer en position d'ouverture, ce qui établit une communication entre les deux chambres droite 2a. et gauche 2b du vérin 1. L'huile sous pression provenant de la centrale électro-hydraulique 5 s'écoule à travers le clapet anti-retour 14, dans le conduit interne 13 et à partir de celui-ci vers les deux chambres 2a.,2b_ du vérin 1. Comme la surface active gauche du piston 3 est supérieure à la surface active droite, annulaire, de ce piston, la force tendant à faire sortir la tige de piston 4, vers la droite, c'est-à-dire celle qui est due à la pression appliquée sur la face gauche du piston 3, est supérieure à la force tendant à faire rentrer cette tige de piston 4, c'est-à-dire celle qui est due à la pression appliquée sur la face active annulaire droite du piston 3. Le mouvement du piston 3 et de sa tige 4 vers la droite amène l'huile contenue dans la chambre droite 2a. à être chassée de cette chambre et cette huile passe dans le bloc de distribution 12, à travers le clapet 16 en position d'ouverture pour arriver à la chambre gauche 2b_, conjointement avec l'huile sous pression fournie directement à partir de la centrale électro-hydraulique 5.
Si, pour une raison quelconque, la tuyauterie 15 d'alimentation du vérin 1 en huile sous pression vient à se rompre, le vérin 1 se trouve être protégé grâce au clapet anti-retour 14. L'huile contenue dans les deux chambres 2a.,2b du vérin 1 ne peut en effet s'écouler vers l'extérieur, à travers la tuyauterie rompue 15, du fait de la présence du clapet anti-retour 14 qui forme un barrage hermétique. De plus, de par sa conception incluant le clapet anti-retour 14 et le clapet 18 à commande électromagnétique, normalement fermé, le bloc de distribution 12 est préservé des fuites internes contrairement aux distributeurs classiques . Le vérin 1 ne peut donc pas se vider de son huile et ceci garantit la sécurité de fonctionnement du vérin 1, surtout lorsqu'il est utilisé pour le déplacement de charges lourdes.
Le dispositif conforme à l'une ou l'autre des variantes de l'invention est avantageusement utilisable dans le domaine particulier du hayon élévateur notamment pour véhicule pour lequel jusqu'à ce jour il n'avait jamais été prévu de tel dispositif de sécurité et de protection en cas de rupture des canalisations d'alimentation en fluide sous pression.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Dispositif d'alimentation hydraulique d'un vérin (1) à double effet, comportant une centrale électro¬ hydraulique (5) alimentant en huile sous pression le vérin (1) par l'intermédiaire d'une tuyauterie (15) et d'un bloc de distribution (12), caractérisé en ce que le bloc de distribution (12), fixé sur le corps du vérin (1), directement ou à proximité immédiate de celui-ci, par l'intermédiaire d'organes de liaison rigides (10), comporte : - un clapet anti-retour (14) relié en amont à une tuyauterie d'alimentation (15) s'étendant jusqu'à la centrale électro-hydraulique (5) et, en aval, à la chambre droite (2a.) du vérin hydraulique (1), par un conduit (13) interne audit bloc (12), ledit clapet (14) interdisant tout retour d'huile vers la centrale (5), ou vers l'extérieur en cas de la rupture de la tuyauterie d'alimentation (15) un clapet (16) à commande électromagnétique normalement fermé, reliant le conduit interne (13) à la chambre gauche (2b_) du vérin (1) un second conduit (17) interne audit bloc de distribution (12) reliant la chambre gauche (2b_) du vérin (1) à la tuyauterie de retour d'huile (11) vers le réservoir (9) par l'intermédiaire d'un clapet (18) à commande électromagnétique, normalement fermé et incorporé dans ledit bloc de distribution (12).
2 - Application du dispositif conforme à la revendication précédente, au hayon élévateur notamment pour véhicules .
EP94928429A 1993-09-22 1994-09-22 Dispositif de commande hydraulique d'un verin a double effet Expired - Lifetime EP0776426B1 (fr)

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FR2710372B1 (fr) 1995-11-17
FR2710372A1 (fr) 1995-03-31
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