FR2479358A1 - Dispositif de securite pour des verins hydrauliques, notamment pour des pelles hydrauliques - Google Patents

Dispositif de securite pour des verins hydrauliques, notamment pour des pelles hydrauliques Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE SECURITE POUR DES VERINS HYDRAULIQUES. CE DISPOSITIF DE SECURITE COMPORTE UN CLAPET ANTI-RETOUR 7 A VERIN DE PILOTAGE 7C-7M-7D, INSERE DANS LA CONDUITE D'ALIMENTATION 2C DU COMPARTIMENT 1C DU VERIN 1, ET UNE VALVE 8, A QUATRE VOIES, DEUX POSITIONS, A ET B, ET PILOTAGE HYDRAULIQUE 8F A PARTIR DE LA CONDUITE 2C,; EN CAS DE RUPTURE ACCIDENTELLE DE L'UNE DES TUYAUTERIES FLEXIBLES, 2E ET 2F, QUI RELIENT LES CONDUITES 2C, 2D A LA POMPE 4 ET AU RESERVOIR 3 DE LIQUIDE HYDRAULIQUE, PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN DISTRIBUTEUR 5, LA REFERMETURE AUTOMATIQUE DU CLAPET 7 EVITE LA REDESCENTE INCONTROLEE DE LA CHARGE C DU VERIN 1. L'INVENTION EST APPLICABLE EN PARTICULIER AUX VERINS D'UNE PELLE HYDRAULIQUE.

Description

la présente invention concerne un dispositif de sécurité pour des vérins hydrauliques à simple ou double effet, destinés au levage de charges, notamment pour des pelles hydrauliques.
Dans de nombreuses installations à vérins hydraur liques à double effet, qui sont destinées au levage de charges, et notamment dans les pelles hydrauliques, les conduites dtalimentation des compartiments de chaque vérin comportent respectivement des tuyauteries flesia bles, qui sont destinées à relier le corps du vérin, genéralement solidaire d1 organes mobiles9 au chas is de l'installation, nOtammenJG de la pelle hydraulique, sur lequel sont montés, en particulier, une pompe, un réservoir de liquide hydraulique, ainsi éventuellement qu'un distributeur à commande manuelle ou asservie. Lorsque de telles installations sont utilisées dans des conditions Sé-fireS d'environnement, comme c'est le cas par exemple pour les pelles hydrauliques, utilisées sur les chantiers de travaux publics, les tuyauteries flexibles sont évidemment exposées à des ruptures accidentelles
lia présente invention a pour objet de réaliser un dispositif de sécurité pour les vérins hydrauliques des installations du type qui vient d'entre mentionné, ce dispositif de sécurité ayant notamment les fonctions suivantes c immobiliser instantanément et automatiqueç ment la charge en cours de levage ou de descente, en cas de rupture de l'une au moins des tuyauteries flexibles des conduites d'alimentation des vérins, et celà quelle que soit la position qui est alors imposée au distributeur à commande manuelle ou asservie; possibilité d'arrêt des vérins de levage, en charge ou non, à un niveau quelconque, et celà, que le moteur principal de l'installation, notamment de la pelle hydraulique, reste en fonc- tionnement ou soit arrêté; protection contre lee surcharges du compartiment du vérin où règne alors la pression la plus élevée, en cas notamment de surcharge anormale de l'installation; en cas de mise hors service de toutes les sources d'énergie de l'installation, possibilité de commander et de contrtler la descente progressive des vérins de levage de l'installation, ainsi, éventuellement, que de leurs charges.
La présente invention concerne un dispositif de sécurité pour un vérin hydraulique de levage de charges, notamment pour des pelles hydrauliques, ce vérin comportant au moins une première conduite, qui sert & l'alimenstation de son compartiment inférieur et qui inclut une tuyauterie flexible, exposée A des ruptures accidentelles ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte un clapet anti-retour à fermeture automatique et & dispositif de pilotage permettant d'inhiber, ou d'autoriser, la fermeture automatique, ce clapet étant inséré entre le compartiment inférieur du vérin et la tuyauterie flexible, et son dispositif de pilotage étant lui-mêse commandé dans le sens de lsslnhibition de la fermeture du clapet A partir de la pression régnant dans la première conduite d'alimentation en un point situé entre le clapet anti-retour et la tuyauterie flexible.
Dans le cas d'un vérin hydraulique à double effet, dont le compartiment supérieur est alimenté par une seconde conduite, pouvant aussi éventuellement comporter une tuyauterie flexible, la présente invention est mise en oeuvre de préférence de la façon suivante t le clapet anti-retour comporte un vérin de pilotage, qui est commandé dans le sens de l'inhibition de la fermeture automatique dudit clapet à partir de la pression régnant dans la seconde conduite, en un point de celle-ci compris entre le compartiment supérieur et la tuyauterie flexible correspondante, par l'intermédiaire d'une valve à deux positions > commandée elle-mtme à partir de la pression régnant dans la première conduite d'ali- mentation.
Dans une forme de réalisation préférée du dispo sitif de sécurité selon la présente invention, un limiteur de pression, de préférence un limiteur réglable, est inséré entre le compartiment inférieur du vérin et le réservoir de liquide hydraulique. Il est ainsi posm sible, en cas de mise hors service de toutes les sources d'énergie de l'installation à vérins de levage, de produire une descente contrtlée du vérin de levage et de sa charge, en réduisant progressivement la limite de réglage du limiteur de pression.
A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et il lustré schématiquement au dessin annexé, une forme de réalisation du dispositif de sécurité selon la présente invention, spécialement destinée à une pelle hydraulique0
La figure 1 est le schéma du circuit hydraulique du vérin de levage à double effet d'une pelle hydraulique, ce circuit étant équipé d'un dispositif de sécurité selon la présente invention.
lia figure 2 représente une partie du circuit hydraulique de la figure 1, dans des conditions différentes de fonctionnement du dispositif de sécurité.
La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une forme de réalisation du clapet anti-retour dont est pourvu le dispositif de sécurité illustré sur la figure lo
les figures/5 et 7 montrent des variantes du circuit de la figure I
la figure 6 montre une variante du clapet anti- retour de la figure 3, spécialement adaptée pour le circuit de la figure 5.
Sur la figure 1, 1 désigne un vérin hydraulique de levage à double effet, équipant par exemple une pelle hydraulique d'un type connu; la désigne son piston et lb la tige de ce dernier, dont l'extrémité supérieure, exm térieure au vérin 1, supporte, par l'intermédiaire d'un plateau, une charge C.Dans le compartiment inférieur, à grande section, Ic, du vérin 1 et, dans son comparti ment supérieur, à petite section, ld, débouchent, respectivement, deux conduites d'alimentation ainsi constituées : chaque conduite d'alimentation comporte une première partie rigide, 2c ou 2d, fixe par rapport au vérin hydraulique 1 et aux organes mobiles de la pelle, dont il est solidaire, ainsi qu'une seconde partie rigide, 2a ou 2b, solidaire du châssis de la pelle hydraulique, sur lequel sont montés, à poste fixe, notamment un réservoir de liquide hydraulique 3 et une pompe hydraulique 4. lies deux parties rigides, par exemple 2a et 2c, d'une même conduite d'alimentation d'un compartiment du vérin, par exemple 1c, sont reliées entre elles par une tuyauterie flexible, 2e ou 2f, qui est évidemment exposée à des ruptures accidentelles dans les dures conditions d'environnement qui sont celles de l'utilisation des pelles hydrauliques sur les chantiers de travaux publics. Sur le châssis de la pelle hydraulique est également monté un distributeur 5 à trois positions, î, Il et iu (neutre) et quatre voies, 5a à 5~.
Dans la forme de réalisation illustrée, ce distributeur 5 est à commande asservie, c'est-à-dire que son passage de la position à a l'une des deux positions l et il est commandé par l'une des deux conduites d'asservissement DI et 5II, dont l'alimentation en fluide hydraulique est commandée, notamment par le conducteur de la pelle hydraulique, partir du poste de conduite il titre de variante, le distributeur 5 pourrait être à commande rrianuelleo
Dans l1 exemple illustré, les voies a et 5b du distributeur 5 sont raccordées respectivement aux ex trémités des parties rigides 2a et 2b des conduites d'alimentation des compartiments lc et in du vérin 1; sa voie 5c est reliée à la pompe P, tandis que sa voie 5d est reliée au réservoir de liquide hydraulique 3 à travers un clapet de contre-pression G ùn a indiqué par des flèches les liaisons que 'e distributeur 5 établit entre, d'une part, ses voies Sa, 5b, et d'autre part, ses voies 5c, 5d, respectivement dans ses positions I et il;; dans la position ls, il obture les extrémités correspondantes des conduites d'alimentation 2a et 2b et relie le refoulement de la pompe 4 au clapet de contre-pression b, qui débouche dans le réservoir de liquide hydraulique 3.
Dans la forme de réalisation illustrée, le dispositif de sécurité selon la présente invention comporte un clapet anti-retour 7, à fermeture automatique et à dispositif de pilotage, une valve à pilotage hydraulique b, un limiteur de débit 9 et un limiteur de pression 10, ces différents composants étant fixés sur une même plaque de base il, qui peut être solidaire du corps du vérin 1 ou des organes mobiles de la pelle auxquels le corps du vérin 1 est lui-même fixé.Le dispositif de sécurité ainsi constitué offre donc l'avantage d'être très compact, et de ne nécessiter qu'un nombre très réduit d'opérations de pose et de dépose; son échange standard est ainsi facilité en cas de défaillance de l'un au moins de ses composants, bien qu'il reste possi- ble d'échanger seulement le composant défaillant.
Selon la présente invention, le clapet anti-retour 7 est inséré dans la partie rigide 2c de la conduite d'alimentation de l'un des deux comDartiments du vérin inférieur 1, notamment de son compartiment/1c, qui commande le levage de la charge C.Le dispositif de pilotage de ce clapet anti-retour 7 comporte des moyens pour inhiber ou autoriser la fermeture automatique du clapet anti-retour, en fondion de la différence des pressions appliquées respectivement à une entrée de commande de l'inhibition 7a et à une entrée de commande de l'autorisation 7ba un clapet anti-retour de ce genre est susceptible de nom breuses formes de réalisation, dont certaines sont bien connues, et qu'il n'est pas nécessaire de décrire toutes.
a figure 3 est une vue en coupe d'une forme de réalisation connue du clapet anti-retour 7. Elle comporte une chambre 7c, où débouche l'entrée de commande de l'inhibition 7a, une chambre 7d, où débouche lten- trée de commande de l'autorisation, 7b; et deux chambres 7e et 7f dont la communication est contrôlée par un corps du clapet 7h. Les chambres 7e et 7f sont insérées dans la conduite d'alimentation 2c par des perçages 7i, 7jO le fond du corps 7h, en forme de coupelle, est traversé par un clapet pilot4, coulissant, 7k, dont une extrémité épanouie sert d'appui pour un ressort hélicoïdal 71 comprimé contre le fond de la chambre 7; ce ressort 71 tend à appliquer le corps 7k sur son siège.Les chambres 7c et 7d forment un vérin de pilotage, dont le piston 7m porte un poussoir 7n, qui traverse de fanon étanche la cloison entre les chambres 7d et 7e. Lorsque le compartiment 7c du vérin de pilotage est alimenté en fluide hydraulique sous une pression suffisante par l'entrée de commande de 1' inhibi- tion 7a, le piston 7m dudit vérin repousse vers la droite le clapet piloté 7k en surmontant la force du ressort 71; le corps de clapet 7h cesse ainsi autre appliqué sur son sièges la refermeture automatique du corps de clapet 7h, sous l'action du ressort 71 et du clapet piloté 7k, est par contre autorisée lorsque le compartiment 7d est alimenté à partir de l'entrée de commande de l'autorisation 7b, avec du fluide hydraulique sous une pression supérieure à la pression d'alimen- station de son compartiment 7co
La valve à pilotage hydraulique b comporte deux positions, Â et 3, et quatre voies : d'un côté, deux voies, 8 et 8b, reliées respectivement aux deux entrées de commande 7a et 7b (figures 1 et 3) du dispositif de pilotage du clapet anti-retour 7; de l'autre côté, deux voies, dc et 8d; la voie 8c est reliée au réservoir de liquide hydraulique 3 par une conduite comportant deux parties rigides, 12a et 12b, raccordées entre elles par une tuyauterie flexible 12c; la voie 8d est d'autre part reliée à la conduite 2d, alimentant le compartiment à petite section, Id du vérin 1, à travers le limiteur de débit 9, adapté pour limiter seulement le débit du liquide hydraulique qui s'écoule de la voie 8d de la valve 8 vers la conduite 2d. la valve S, à pilotage hydraulique, peut astre d'un type connu, comportant par exemple un tiroir coulissant entre deux positions extrêmes, caorrespondant respectivement aux deux positions A et 3, sous les actions antagonistes d'un ressort 8e et de la pression du fluide hydraulique qui est amenée dans une chambre de commande bf par une conduite 13 branchée en dérivation sur la conduite d'alimentation 2c du vérin 1, du coté de la tuyauterie flexible 2e.
le schéma hydraulique de la figure I comporte en outre, entre la tuyauterie flexible 2e et le point de branchement de la conduite la, un dispositif de freinage 14 réalisé de façon à limiter seulement le débit du fluide hydraulique qui traverse la conduite 2c en provenance du compartiment à grande section 1c, du vérin 1.
le limiteur de pression 10 peut 8tre d'un type usuel, mais de préférence à limite réglable; il est inséré entre la conduite 2c, alimentant le compartiment lo du vérin i, d'une part, et, d'autre part, une bifurcation 12d de la conduite 12b
Le fonctionnement du circuit hydraulique qui vient d'être décrit est le suivant
lorsque le distributeur 5 est placé dans sa position 1 et que la pompe 4 est actionnée par son moteur (non représenté), ladite pompe aspire du liquide hydrau- lique dans le réservoir 3 et le refouleS par l'intermé diaire des voies 5c, Sa du distributeur 5, dans les con- duites 2a et 2e, puis à travers le dispositif de freina- ge 14, dans son sens d'inactivité; la pression du liquide arrivant dans la voie 7i du clapet anti-retour 7 écarte son corps de clapet 7h de son siège en surmontant la force du ressort 7l, si bien que le liquide sous pression, sortant du clapet par la voie 7i, est refoulé dans le compartiment à grande section I c du vérin 1.
Comme d1 autre part son compartiment à faible section Id est relié au réservoir 3 par les conduites 2d, 2f, 2b et les voies 5b et 5d du distributeur 5, la surpression ainsi créée dans le compartiment à grande section 1c a pour effet de soulever le piston 1a du vérin 1 et la charge C. il convient cependant de remarquer que, par suite de la présence du clapet de contre-pression 6, il ne cesse pas de régner dans le compartiment 1d du vérin une pression notablement supérieure à la pression dans le réservoir 3.
lorsque par contre le distributeur 5 est amené dans sa position Il, la pompe 4 refoule le liquide sous pression, par les conduites 2b, 2f et 2d, dans le compartiment à faible section ib, du vérin 1, tandis que son compartiment à grande section 1c est relié au réservoir 3 à travers le clapet anti-retour 7 - alors maintenu ouvert ainsi qu'on l'expliquera ultérieurement le dispositif de freinage 14 et le clapet de contrepression ó;; ce dernier maintient, dans le compartiment
Ic du vérin 1, une pression notablement supérieure à la pression dans le réservoir 3, mais cependant inférieure à celle qui est alors établie dans le compartiment Id, si bien que le piston la du vérin est soumis à une force résultante descendante, et qu'il produit la descente progreSsive de la charge Co
mors d'une telle phase de descente de la charge
C, le liquide amené par la conduite en dérivation 13 dans la chambre tif de la valve b est sous une pression suffisante pour maintenir ladite valve U dans sa position A, contre 11 action antagoniste du ressort tire;; en effet, lors de la phase de descente, le distributeur 5 étant dans sa position lI, c1 est dans la conduite d'alimentation 2 & 2f-2d, reliée directement au refoule ment de la pompe 4, que règne la pression maximale, tandis que, dans la partie 2a, 2e de l'autre conduite d'alimentation règne seulement une pression intermé- diaire, due à la présence du clapet de contre-pression 6.Par suite, c'est la pression régnant dans le réservoir 3 qui est maintenue dans la chambre 7d du vérin de pilotage du clapet anti-retour 7; cependant, la pression qui est amenée par les voies tid et a de la valve b dans la chambre 7 c dudit clapet 7 est sensiblement égale à celle qui règne alors dans la conduite 2d, laquelle est alors raccordée au refoulement de la pompe 4.De ce fait, le piston 7m du vérin de pilotage du clapet 7 et son poussoir 7n sont déplacés vers la droite, si bien que l'extrémité dudit poussoir 7n fait rentrer complètement l'extrémité du clapet piloté 7k dans le per- çage axial du corps de clapet 7h, puis repousse ce dernier, lui-même9 vers la droite, en l'écartant positivement de son sièges Ceci permet à une partie du liquide contenu dans le compartiment à grande section le, du vérin 1, qui est refoulée par la descente de son piston la, de traverser librement le clapet anti-retour 7, au niveau de son siège, dégagés
En cas de rupture accidentelle de la tuyauterie flexible 2e, la conduite en dérivation 13 fait alors communiquer avec l'atmosphère la chambre de pilotage tif de la valve b; le ressort de rappel be de cette dernière ramène alors son tiroir dans la position B, pour laquelle l'entrée de commande de l'inhibition /a du vérin de pilotage du clapet anti-retour 7 est elle-même mise à la pression du réservoir 3 par les voies barbe de la valve 8 et la conduite de retour 12b-12c-12a, aboutissant au réservoir 3. Par contre, l'entrée d'autorisation 7b du vérin de pilotage du clapet 7 est reliée à la conduite 2d par l'intermédiaire des voies bb-dd de la valve 8 et du limiteur de débit 90 Que la rupture accidentelle de la tuyauterie flexible 2Snntervienne en phase de montée ou de descente de la charge C, il règne toujours dans conduite 2d une pression supérieure à la pression dans le réservoir 3, comme on l'a indiqué précédemment; seule la valeur de cette pression varie selon que lton se trouve en phase de montée ou en phase de descente.Dans chaque cas, du liquide sous pression, provenant de la conduite 2d, traverse le limiteur de débit 9, dans son sens d'inactivité, et parvient, par l'intermédiaire de la valve 8, en position B, dans la chambre 7d, du clapet 7. Ceci a pour effet de repousser le piston 7m du vérin de pilotage du clapet I vers la gauche (sur les figures 1 et 3), de telle-sorte que l'extrémité de son poussoir in cesse de coopérer, dans la chambre 7e,avec l'extrémité du clapet piloté 7k, et que le ressort de rappel 71 applique à nouveau la partie renflée dudit clapet 7k contre le fond du corps de clapet 7~ en forme de coupelle, lequel corps de clapet 7h est alors lui-m8me appliqué par ledit ressort 71 contre son siège.La fermeture automatique du clapet anti-retour f, qui est ainsi produite, a pour effet d'isoler la masse de liquide hydraulique contenue dans le compartiment à grande section, lo, du vérin 1, de manière à s'opposer à tout déplacement de son piston la, et par suite, de la charge
C, tant vers le haut que vers le bas.
Si, par contre, la tuyauterie flexible 2f est rompue en même temps que 2e, et que, par suite, la pression atmosphérique règne dans la conduite 2d, et aussi, par 1' intermédiaire de la valve d en position B, dans la chambre 7d du clapet 7, la force du ressort 71 est suffisante pour refermer ledit clapet 7, ce qui immobilise encore le piston 1a du vérin 1 et la charge CO
Si c'est par contre seulement la tuyauterie flexible 2f qui est rompue accidentellement, et que par suite la conduite d'alimentation 2d est mise à la pression atmosphérique, il règne toujours dans l'autre conduite d'alimentation, 2a-2e-2c, une pression supérieure à la pression atmosphérique, mais de valeur différente selon que le distributeur 5 est dans sa position I (phase de montée) ou lI (phase de descente); dans chaque cas, cependant, cette pression, transmise par la conduite de dérivation 13 à la chambre de cotarnande tif de la valve o, est suffisante pour maintenir le tiroir de cette dernière dans sa position À. De ce fait, les deux entrées de commande 7a et 7b du vérin de pilotage du clapet anti-retour 7 reçoivent l'une et l'autre la pression atmosphérique,et le poussoir 7n du vérin de pilotage ne s'oppose pas à la refermeture automatique du corps de clapet 7h par le ressort de rappel 71.
Comme précédemment décrit, cette manoeuvre s'oppose à tout déplacement du piston la du vérin 1, et par suite, de la charge C, aussi bien vers le bas que vers le haut.
L'une des onctions principales du dispositif de sécurité selon la présente invention est donc de s'opposer à la redescente brutale de la charge C en cas de rupture de l'une au moins des deux tuyauteries flexibles 2e et 2f (celle de la tuyauterie flexible 12c étant évidemment sans autre conséquence qu'une perte de liquide hydraulique).
En cas de rupture accidentelle de l'une au moins des deux tugauteries flexibles 2e et 2f, il se produit des pertes de liquide hydraulique au niveau de la tuyauterie rompue, si le conducteur de la pelle hydraulique maintient le distributeur 5 dans l'une de ses deux positions actives, I et Il; la perte est particulièrement importante si par exemple la tuyauterie flexible 2e est rompue, lorsque le distributeur 5 est dans sa position
I, puisqu'alors la poule 4 refoule directement dans l'atmosphère Si, cependant, le conducteur de la pelle hydraulique ramène le distributeur 5 dans sa position neutre N dès qu'il a constaté la rupture de l'une des deux tuyauteries flexibles 2e et 2f, les pertes de liquide sont très limitées, puisque, dans la forme de réalisation considérée le distributeur 5 est aménagé
de façon à obturer, dans sa position neutre N, les ex
trémités correspondantes des conduites d'alimentation
2a et 2b du vérin 1, et de façon à relier le refoulement
de la pompe 4 au réservoir de liquide hydraulique 3
(à travers le clapet de contre-pression 6).
Aussi bien en phase de montée quwen phase de des
cente de la charge C, il est possible d'immobiliser
celle-ci à un niveau déterminé, simplement en amenant
le distributeur 5 dans sa position neutre ISe Pour assu - rer cette fonction, le distributeur 5 est aménagé, dans
la forme de réalisation considérée, de façon à obturer,
dans sa position neutre l;, les extrémités correspondan
tes des conduites d'alimentation 2a et 2b du vérin 1,
en y autorisant cependant des fuites de liquide hydrau
lique suffisantes pour vider la chambre 7c du vérin de
pilotage, servant à la commande de l'inhibition de la
fermeture automatique du clapet anti-retour 7.
En effet, on se rappelle que, en fonctionnement
normal, aussi bien en phase de montée qu'en phase de des
cente, la valve b est toujours dans sa position A, pour
laquelle la chambre 7d du vérin de pilotage du clapet
anti-retour 7 est à la pression du réservoir 3, tandis
que sa chambre 7c se trouve à une pression supérieure,
si bien que le poussoir 7n dudit vérin de pilotage inhibe
l'action du ressort de fermeture automatique 72 ainsi,
quand le distributeur 5 est amené dans sa position N, le
piston la du vérin 1 s'immobilise, comme indiqué précé
demment et le poids de la charge C crée, dans le compar
timent inférieur Ic du vérin 1, une pression qui, le
clapet anti-retour 7 restant momentanément ouvert, est
transmise hydrostatiauement jusqu'à la base de la slolzne
de liquide contenue dans la conduite d'alimentation 2c
2e-2a; de même, une pression subsiste dans l'autre
conduite d'alimentation 2b-2f-2d.Cependant, les fuites
existant au niveau du distributeur 5, sans sa position
, au niveau de ses voies 5a-5b, ont pour effet de vider
assez rapidement la chambre 7c du vérin de pilotage du clapet 7, par l'intermédiaire de la valve 8 en position A, du limiteur de débit 9 et des conduites 2S, 2b. il en résulte un déplacement du piston 7m du vérin de pilotage vers la gauche (sur les figures 1 et 5), et par suite, une refermeture automatique du corps de clapet 7h sous l'action du ressort 7le Ceci évite que les fuites du circuit hydraulique, notamment au niveau du distributeur 5 dans sa position ly, n'autorisent une vidange progressive du compartiment lc du vérin i, et par suite, un abaissement progressif de la charge C.
Dans ces conditions, si le moteur thermique de la pelle hydraulique, qui entraine la pompe 4, est resté en fonctionnement, ladite pompe a continué à refouler du liquide dans le réservoir 3, mais si ledit moteur thermique a cessé de fonctionner et la pompe 4 de débiter, ceci a été sans aucune influence sur l'immobilisation de la charge C, précédemment décrite0
Dans une forme de réalisation particulière de invention, le clapet anti-retour 7 est d'un type connu, comportant un vérin de pilotage, avec une chambre de pilotage 7c, servant à la commande de l'inhibition de la fermeture automatique du corps de clapet 7h, ainsi qu'une chambre de drainage des fuites 7d, qui est utilisée, selon la présente invention, pour assister la commande de l'autorisation de sa fermeture automatique0
Dans ce cas, lorsque le distributeur 5 est amené dans sa position neutre S pour arrêter la charge C à une hauteur déterminée, la vidange de la chambre 7c du vérin de pilotage est accélérée par les fuites du liquide contenu dans cette chambre 7c vers la chambre de drainage 7d, qui est alors reliée au réservoir 3 par lgintermédiaire de la valve b, encore en position À0
Lorsque, en cas de rupture accidentelle de l'une des tuyauteries flexibles 2e et 2S, le dispositif de sécurité selon la présente invention a assuré lSarrêt de la charge C au niveau où elle se trouvait au moment de la rupture, il est possible de commander manuellement la redescente progressive de la charge C en modifiant le. réglage du limiteur de pression 100
Ta présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation précédemment décrite. Elle englobe toutes ses variantes. Le clapet de contre-pression 6, le limiteur de débit 9, le limiteur de pression 10 et le dispositif de freinage 14, sont matières à options, de même que leurs formes de réalisation.Le clapet antiretour 7 peut être également réalisé d'une façon différente de celle illustrée à la figure 3 et précédemment décrite. le dispositif de sécurité selon la présente invention est applicable à toutes les installations de levage de charges comportant au moins un vérin hydraulique à double effet, ou même éventuellement à simple effet0
La figure 4 est une vue partielle, correspondant à la figure 2, d'une variante du circuit de la figure 1. Dans cette variante est prévue une valve à pilotage hydraulique, 8, d'un type différent de celui de la figure 1, et tel que, dans la position 3 de ladite valve 6, ses voies 8a et 8b sont reliées en parallèle à sa voie ec, tandis que sa voie bd est isolée.De ce fait, la pression du réservoir 3 règne dans les deux chambres 7c et 7d du clapet anti-retour, dont la fermeture est alors assurée par la seule action du ressort 71, sans que le mouvement du piston 7m,vers la gauche, soit assisté par l'établissement d'une surpression dans la chambre 7de
Le circuit de la figure 5 diffère de celui de la figure 1 par les points suivants
lu le distributeur 5 est réalisé de façon que,
dans sa position N, il met en communication
ses quatre voies Sa, 5b, 5c et 5d.
20 La valve à pilotage hydraulique b est réalisée
de telle manière que, dans sa position A, elle
fait communiquer ses voies tia et 8d, mais isole
sa voie oc, tandis que, dans sa position 3.
elle fait communiquer ses voies 8a et 8c.
3. Le clapet anti-retour 7 est réalisé comme
illustré sur la figure 6, de telle sorte qutil
ne comporte pas d'entrée de commande de l'au-
torisation (7b ser la figure 3), et que, par
suite, sa chambre 7d peut communiquer libre
ment avec sa chambre 7e, où débouche le
perçage radial 7i.
Cette variante des figures 5 ét 6 fonctionne de la façon suivante : En fonctionnement normal, il règne dans la conduite 13, aussi bien en phase de montée qu'en phase de descente, une pression suffisante pour maintenir la valve 8 dans sa position A. Par suite, sur les faces droite et gauche (sur les figures 5 et 6) du piston 7m du clapet anti-retour 7 sont respectivement appliquées la pression régnant dans la conduite 2a-2e-2c et celle régnant dans la conduite 2b-2f-2d, Si bien que l'ouverture du clapet 7 est commandée par son piston 7m seulement lorsque la première pression est inférieure à la seconde, c'est-à-dire en phase de descente.Si la tuyauterie flexible 2e est seule rompue, la valve 8 prend sa position B, dans laquelle la pression atmosphérique est appliquée sur les deux faces du piston 7m du clapet anti-retour 7, qui est alors fermé par la seule action de son ressort 71. La situation est la m8me si la tuyauterie flexible 2f est en outre rompue, la voie 8d de la valve 8 en position B étant isolée. Si par contre c'est seulement la tuyauterie flexible 2f qui est rompue, la pression qui subsiste dans la conduite 2a-2e2c maintient la valve 8 dans sa position À Si bien que la pression appliquée, en provenance de la conduite intacte 2a-2e-2c, sur la face droite du piston 7m est supérieure à la pression atmosphérique appliquée à sa face gauche; ceci provoque un déplacement du piston 7m vers la gauche, facilitant la refermeture du clapet 7h par le ressort 71.Enfin, lorsque le distributeur 5 est amené dans sa position N, ses voies 5a et 5b, donc aussi les conduites 2a-2e et 2b-2f, ainsi que la conduite 13 sont mises à la pression du réservoir 3 si la pompe 4 n'est plus entraînée par son moteur, ou, dans le cas contraire, à une pression plus élevée, maintenue par le clapet de contre-pression 6; selon le cas, la valve 8 prend sa position B ou sa position A; cependant, dans l'un ou l'autre cas, c'est-à-dire lorsque la pompe 4 est arrêtée ou en fonctionnement, la pression amenée par la conduite Ba dans la chambre 7c du clapet antiretour 7 est toujours égale à celle amenée dans sa chambre 7d à partir de sa voie 7i; le ressort 71 peut ainsi assurer sans obstacle la fermeture du clapet 7h, ce qui empêche tout mouvement de la charge C.
La variante de la figure 7 ne diffère de la réa- lisation illustrée sur les figures 1 à 3, que par le fait que la valve à pilotage hydraulique 8 y est remplacée par une valve BÂ à commande électromagnétique, dont l'enroulement d'excitation 8g est alimenté par l'intermédiaire d'une ligne électrique 13A, dans laquelle peut titre inséré un amplificateur de courant approprié (non représenté), à partir du signal électrique de sortie d'un capteur de pression 15, lui-mEme inséré dans la conduite 2c, entre le clapet anti-retour 7 et le dispositif de freinage 14.

Claims (8)

REVENDI CÂTIONS
1. Dispositif de sécurité pour un vérin hydraulique de levage de charges, notamment pour des pelles hy drauliques, ledit vérin comportant au moins une première conduite, qui sert à l'alimentation de son compartiment inférieur, et qui inclut une tuyauterie flexible, exposée à des ruptures accidentelles, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un clapet anti-retour (7) à fermeture automatique et à dispositif de pilotage permettant d'inhiber ou d'autoriser la fermeture automatique, ce clapet (7) étant inséré entre le compartiment inférieur (lc) du vérin (1-) et la tuyauterie flexible (2e), et son dispositif de pilotage étant lui-m8me commandé dans le sens de l'inhibition de la fermeture du clapet (7) à partir de la pression régnant dans la première conduite d'alimentation (2c) en un point situé entre le clapet anti-retour (7) et la tuyauterie flexible (2e).
2. Dispositif selon la revendication 1, pour un vérin hydraulique à double effet, la seconde conduite, qui sert à l'alimentation de son compartiment supérieur, comportant aussi, éventuellement, une tuyauterie flexible, caractérisé en ce que le clapet anti-retour (7) comporte un vérin de pilotage (7c-7m-7b), qui est commandé dans le sens de l'inhibition de la fermeture automatique -dudit clapet à partir de la pression régnant dans la seconde conduite (2d) en un point de eelle-ci compris entre le compartiment supérieur (Id) et la tuyauterie flexible correspondante (2f), par 1 intermédiaire d'une valve à deux positions (8), commandée elle-mEme à partir de la pression régnant dans la première conduite d'alisen- tation (2c).
3. Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que la valve à deux positions (8) est une valve à pilotage hydraulique, dont la chambre de comman- de (8f) est reliée à la première conduite d'alimentation (2c).
4o Dispositif selon la revendication 2, caracté
risé en ce que la valve à deux positions (8) est une val
ve électromagnétique, excitée à partir du signal électri
que de sortie d'un capteur de pression (15) inséré dans
la première conduite d'alimentation (2c).
So Dispositif selon lune quelconque des reven
dications 2 à 4, caractérisé en ce que la valve à deux
positions (8) comporte, d'un côté, une première et une
seconde voies (8a, bb) reliées respectivement aux deux entrées de commande (7a, 7b) du dispositif de pilotage
du clapet anti-retour (7), et, de l'autre cavé, une troi
sième et une quatrième voies (8c, 8d),reliées l'une (8c),
directement à un réservoir de liquide hydraulique (9),
et l'autre (8d), de préférence à travers un limiteur de
débit (9), à la seconde conduite d'alimentation (2don
6.Dispositif selon la revendication 5, caractéri
sé en ce que les première et seconde voies (8a, 8b) de
la valve (b) communiquent respectivement, dans sa posi
tion de pilotage (A), avec ses quatrième et troisième
voies (8d, 8G) et, dans son autre position (B), avec
ses troisième et quatrième voies (8c, ed).
7. Dispositif selon la revendication 5, caractéri
sé en ce que les première et seconde voies (boa, 8b) de
la valve (8) communiquent respectivement, dans sa posi
tion de pilotage (A), avec ses quatrième et troisième
voies (8d, 8), tandis que, dans son autre position (B),
ses première et deuxième voies (8a, db) communiquent
l'une et l'autre avec sa troisième voie (8c), sa quatriè
me voie (8d) étant isolées
8.Dispositif selon l'une quelconque des revendica
tions 2 et 5 à 7, caractérisé en ce que le corps (7h) du
clapet anti-retour (7) peut être écarté de son siège,
contre l'action d'un ressort de fermeture automatique
(71), par un poussoir (7n), solidaire du piston (7m)
d'un vérin de pilotage à double effet, dans les deux
chambres (7c, 7d) duquel débouchent respectivement les entrées de commande (7a, 7b) dudit clapet (7).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le clapet anti-retour (7) est d'un type connu, comportant un vérin de pilotage avec une chambre de pilotage (7c), servant à la commande de l'inhibition de la fermeture automatique dudit clapet (7), ainsi qu'une chambre de drainage des fuites (7d), qui est utilisée pour la commande de l'autorisation de sa fermeture automatique.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, dans lequel les extrémités des deux conduites d'alimentation, opposées au vérin, peuvent titre reliées, par l'intermédiaire d'un distributeur à commande manuelle ou asservie, l'une directement à une pompe et l'autre à un réservoir de liquide hydraulique, dispositif caractérisé en ce que le distributeur à commande manuelle ou asservie (5) est aménagé de façon à obturer, dans une position neutre (N), les extrémités correspondantes des conduites d'alimentation (2a, 2b) du vérin (1), en y autorisant cependant des fuites de liquide hydraulique, suffisantes pour vider la chambre (7c) du vérin de pilotage, servant à la commande de l'inhibition.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, dans lequel les extrémités des deux conduites d'alimentation, opposées au vérin, peuvent être reliées, par l'intermédiaire d'un distributeur à commande manuelle ou asservie, l'une directement à une pompe et l'autre à un réservoir de liquide hydraulique, dispositif caractérisé en ce que le distributeur à commande manuelle ou asservie (5) est aménagé de façon à faire communiquer, dans une position neutre (Ni), les extrémités correspondantes des conduites dgalimentation (2a, 2b) du vérin (1), l'une avec l'autre, ainsi qu'avec le refoulement de la pompe (4) et le réservoir de liquide hydraulique (3).
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la valve à deux positions (8) comporte, d'un côté, une première voie (8a) reliée à l'entrée (7a) de commande de l'inhibition du dispositif de pilotage du clapet anti retour (7), et de l'autre c8té, une deuxième et une troisième voies (8c, 8d), reliées, l'une (8c) directement à un réservoir de liquide hydraulique (3) et l'autre (8d), de préférence à travers un limiteur de débit (9), à la seconde conduite d'alimentation (2d), et que la première voie (8a) de ladite valve (8), communique, dans sa position de pilotage (A), avec sa troisième voie (8d) et, dans son autre position (3), avec sa seconde voie (8c).
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 12, caractérisé en ce que le corps (7h) du clapet anti-retour (7) peut être écarté de son siège, contre l'action d'un ressort de fermeture automatique (71), par un poussoir (7n), solidaire du piston (7m) d'un vérin de pilotage à double effet, dans les deux chambres (7c et 7d) duquel débouchent respectivement l'entrée (7a) de commande de l'inhibition de la fermeture automatique dudit clapet anti-retour (7), et la chambre (7e) située en amont du corps (7h) dudit clapet (7).
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'un limiteur de pression (10), de préférence à limite réglable, est inséré entre le compartiment inférieur (tic) du vérin (1) et le réservoir de liquide hydraulique (3).
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 14, caractérisé en ce que le clapet anti-retour (7) avec son dispositif de pilotage, la valve à deux positions (8), ainsi éventuellement que le limiteur de débit (9) et le limiteur de pression (10), sont fixés sur une m8me plaque de base (11).
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