FR2500087A2 - Dispositif de securite pour des verins hydrauliques, notamment pour des pelles hydrauliques - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE DIVERS PERFECTIONNEMENTS DU DISPOSITIF DE SECURITE SELON LE BREVET PRINCIPAL. DES MOYENS 27-28-29, FORMANT NOTAMMENT UN AMORTISSEUR HYDRAULIQUE QUI COOPERE AVEC LE CORPS 7H DU CLAPET ANTI-RETOUR 7, POUR RALENTIR SON MOUVEMENT DE REFERMETURE, SONT PREVUS POUR RENDRE PROGRESSIF L'ARRET D'UN MOUVEMENT DE LA CHARGE C, NOTAMMENT D'UN MOUVEMENT DE DESCENTE DE C, PRODUIT PAR LA REFERMETURE DE 7 EN CAS DE RUPTURE DE L'UNE AU MOINS DES TUYAUTERIES FLEXIBLES 2E, 2F QUE COMPORTENT LES CIRCUITS D'ALIMENTATION DU VERIN 1. L'INVENTION EST APPLICABLE EN PARTICULIER AUX PELLES HYDRAULIQUES.

Description

La présente invention concerne un dispositif de sécurité pour au moins un vérin hydraulique de levage de charges, notamment pour des pelles hydrauliques, les circuits d'alimentation dudit vérin comportant au moins une tuyauterie flexible, exposée à des ruptures accidentelles, selon la revendication i du brevet principal.

Le brevet principal et son premier certificat d'addition décrivent différentes formes de réalisation d'un tel dispositif de sécurité, réalisations comportsnt chacune un clapet anti-retour, qui est inséré dans la conduite unique, servant aussi bien au remplissage qutà la vidange du compartiment inférieur du vérin hydraulique, ce clapet anti-retour étant monté de façon que son sens d'écoulement libre corresponde au sens d'écoulement du liquide hydraulique qui est envoya, travers ladite conduite, vers le eompartiment inférieur du vérin, pour produire un mouvement de montée de la charge.Des moyens appropriés sont prévus pour maintenir ouvert le clapet anti-retour lorsque le liquide hydraulique doit traverser celui-ci dans le sens inverse à celui de l'écoulement libre, afin de vidanger le compartiment inférieur du vérin et de permettre ainsi la redescente de la charge0 En cas d'arrachement de l'une au moins destayauteries flexibles que comportent les circuits d' alimentation du vérin, la refermeture instantanée du clapet anti-retour est produite par des moyens appropriés, afin d'interdire la vidange du compartiment inférieur du vérin et, par suite, une redescente brutale de la charge.

On a constaté que les moyens décrits dans le brevet principal et dans le premier certificat d'addition assurent, en cas d'arrachement de lune au moins des tuyauteries flexibles, un arrêt très rapide du mouvement de montée ou de descente de la charge. La rapidité de cet arrtt présente, au moins dans certains cas, des inconvénients, en partieolier lorsque la charge était en mouvement de descente. Ces incon vénients sont liés notamment au fait que la refermeture brutale du clapet anti-retour donne lieu à 1' établissement de pressions relativement élevées dans le compartiment inférieur du vérin, dans la conduite qui en part et dans les différents composants hydrauliques auxquels elle aboutit.Les surpressions ainsi produites privent endommager l'installation et éventuellement réduire sa durée de vie.

Dans certains cas, l'arrêt très rapide de la descente d'une charge très lourde peut même perturber la stabilité de l'installation, par exemple de la pelle hydraulique. Ces risques sont moins grands en cas d'arrêt brutal d'un mouvement de levage de la charge Les mêmes risques sont partieu- librement accru, cependant, lorsque le mouvement d'une lourde charge, qui est interrompu, était rapide, puisqu'il se pose alors le problème de dissiper en un cottes instant la très importante énergie cinétique de la charge.

La presente invention concerne divers perfectionne menti des dispositifs de sécurité decrits dans le brevet principal et son premier certificat d'addition, l'objet essentiel de cas perfectionnements étant d'atténuer les effets perturbateurs de l'arrêt trop brusque d'un mouvement de la charge, notamment d'un mouvement de descente de la charges
Le dispositif de sécurité selon la présente invention est du type indiqué initialement, selon la revendication 1 du brevet principal, et il est caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour rendre progressif l'arrêt d'un mouvement du vérin , notamment d'un mouvement de descente de fia charge, qui est produit par la refermeture du clapet anti-retour en cas de rupture de l'une au moins des tuyauteries flexibles que comporte le circuit d'alimentation du vérin.

 titre exemples, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé, plusieurs formes de réalisa.

tions du dispositif de sécurité selon la présente invention.

La figure 1 est le schéma du circuit hydraulique d'un vérin de levage à double effet, notamment pour une pelle hydraulique, qui est équipé d'une premier forme de réalisation du dispositif de sécurité selon la présente invention.

La figure 2 représente une partie d'une variante de la forme de réalisation de la figure 1.

Les figures 3 et 5 sont respectivement les schémas des circuits hydrauliques d'une troisième et d'une quatrième formes de réalisation de l'invention.

Les figures 4 et 6 représentent respectivement à plus grande échelle, les clapets anti-retour des circuits hydrau- liques des figures 3 et 5.

Le circuit hydraulique de la première forme de réalisa- tion de l'invention, qui est illustré sur la figure 1, ne diffère pratiquement pas de celui représenté sur la figure 1 du premier certificat d'addition. Il n'est donc pas nécessai- re de le décrire en détail. On va seulement préciser comment ce circuit hydraulique peut être aménagé pour atténuer la brutali de l'arrêt du piston la du vérin 1 en cas de rupture notam- ment de la tuyauterie flexible 2e.On a recours, è cet effet, selon la présente invention, au limiteur de pression 10, qui est inséré entre le compartiment inférieur, 1 c, du vérin t, et la conduite 12d-12b, 12c-12a qui aboutit au réservoir de liquide hydraulique 3. Selon la présente invention, le limiteur de pression 10 est dimensionné de façon à limiter la pression qui s'établit, dans le compartiment inférieur, ic, du vérin 1, à la refermeture du clapet anti-retour 7.

La figure 2 montre une partie d'une variante de la forme de réalisation illustrée sur la figure 1, qui en diffère essentiellement par la réalisation du dispositif de freinage 14. Bar la figure 2, ce dispositif de freinage 14, qui est inséré dans la conduite 2c, rellant le compartiment inférieur, 1c, du vérin 1, au clapet anti-retour 7, comporte, en parallèle l'un avec l'autre, deux orifices calibrés, 23A et 23B, dont, par exemple, le second, 23B, peut être complètement obturé par une valve électro-magnétique 24 ; lorsque cette valve électromagnétique 24 est dans sa position de repos A, elle met le second orifice calibré, 23B, en parallèle sur le premier, 23A,ainsi que sur le clapet anti-retour 25, qui, comme on l'a indiqud dans le brevet principal, court-circuite les deux orifices calibrés, 23 & et 23B, lorsque du liquide hydraulique le traverse dans son sens d'écoulement libre, c'est-à-dire en direction du comparti ment inférieur 1c du vérin 1, pour produire la montée de la charge C.Lorsque 11 enroulement de commande 24a de la valve électromagnétique 24 reçoit un courant de la batterie d'accumulateur 21 de l'installation, par une ligne dans laquelle est inséré un contact de travail 26, le tiroir de la valve électromagnétique 24 passe dans sa position de travail B, dans laquelle elle obture complètement l'entrée de l'orifice calibré 23B.

Ce dispositif de sécurité fonctionne de la façon suivante r lors d'un mouvement de descente du vérin 1 de la pelle hydraulique, en l'absence de la charge C, le liquide hydraulique qui s'échappe du compartiment inférieur 1c du vérin 1 est contraint, par le clapet antiretour 25, de s'écouler à trarrers les deux orifices 23A et 23B, l'entrée de ce dernier étant ouverte par la valve électromagnétique 24, alors dans sa position de repos te Cependant, lorsque a peule hydraulique est utilisée pour la "manutention" par exemple de lourdes canalisations, le mouvement de descente de son vérin 1 serait beaucoup plus rapide Si bien que, en cas de rupture de l'une des tuyaute ries flexibles de l'installation, l'arrêt de la descente, à la refermeture du clapet anti-retour (7 sur la figure l) serait dangereusement brutal.Pour éviter cet inconvénient, la présente invention prévoit de faire commander automatiquement le contact de travail 26 par les organes de commande du fonctionnement "en manutention"; le contact 26 pourrait aussi être commandé par un commu- tateur manuel, placé à portée du conducteur de la pelle hydraulique.La fermeture du contact de travail 26 fait alors passer la valve électromagnétique 24 dans sa posi- tion de travail 3, où elle obture l'entrée du second orifice calibré 23B. il se produit donc une forte réduction du débit du liquide sortant u compartiment inférieur 1 c duXvérin 1, puisque la seule section de passage offerte à ce liquide est alors celle du premier orifice, 23A, qui peut être convenablement calibré à cet effet, ce qui évite certainement les inconvénients, précédemment mentionnés, d'un arrêt trop brusque du piston la du vérin 1.

La forme de réalisation illustrée sur la figure 2 et précédemment décrite est susceptible de diverses variantes ; on peut prévoir plusieurs orifices calibrés tels que 23B, obturables chacun, ou en commun, par au moins une valve électromagnétique, ou d'autres moyens équivalents, par exemple une ou plusieurs valves à commande hydraulique ou pneumatique. Plus généralement, un organe approprié de contrtle du débit peut être inséré, selon la présente invention, dans la conduite 2c, reliant le compartiment inférieur ic du vérin I au clapet antiretour 7, cet organe de contrôle étant d'un type connu, commutable sur un débit réduit lors du passage au fonctionnement en manutention.

La forme de réalisation illustrée sur les fig. 3 et 4 diffère de celle illustrée sur la figure 1, qui a été décrite dans le premier certificat d'addition, essentiel- lement par la réalisation du clapet anti-retour 7. Celui-ci comporte, dans un même carter, un compartiment supérieur (sur la figure 9), par exemple cylindrique, qui communique par un large passage, 7e, avec un compartiment inférieur, qui peut être également cylindrique, et coaxial au comparu timent supérieur, Le corps de clapet 7h est monté de façon à coulisser librement dans le compartiment supérieur cylindrique ; la chambre 7c,délimitée par le corps de clapet 7h et par la paroi supérieure du carter, fait partie du dispositif de pilotage du clapet anti-retour 7 et, à ce titre, elle est reliée par un orifice d'entrée 7a à la conduite qui aboutit à la voe 8a de la valve électromagnétique B, comme sur la figure 1. Dans le compartiment inférieur cylindrique est monté librement coulissant un piston plat 27 t le corps de clapet 7d comporte un prolongement inférieur 7k, qui traverse, sans l'obturer, le passage 7e et le siège 7s dudit clapet, aménagé à l'entrée dudit passage 7e.Le corps de clapet 7h et le piston 27 sont poussé l'un vers autre respectivement par des ressorts 71 et 28, prenant appui respectivement sur les fonde supérieur et inférieur du carter. Sous l'action de ces deux ressorts, le prolongement 7k du corps de clapet 7h vient s'appliquer contre la face supérieure du piston 27, de manière à obturer un trou central de remplissage, 27a, qui le traverse ; le piston 27 est également traversé par un orifice calibré 27b ; enfin, la chambre 29, qui est délimitée par le piston 27 et le fond inférieur du carter, et dans laquelle se trouve le ressort 28, est munie d'un large trou de vidange 30, qui s'ouvre lui-meme dans une chambre cylindrique 31, aménagée dans la partie inférieure du carter du clapet 7, de manière que l'axe de cette chambre cylindrique 31 soit sensiblement perpendiculaire à L'axe commun des deux compartiment s cylindriques aménagés audessus de la chambre 31.Dans cette dernière, un piston 32, muni d'au moins un organe d'étanchéité tel que 32a, est monté librement coulissant, entre deux positions extrêmes, dans lesquelles, respectivement, ledit piston 32 dégage et obture le trou de vidange 30. Dans l'épaisseur de la paroi latérale du carter sont aménagés respectivement deux conduits 331 et 33j, qui font communiquer respectivement les extrémités de la chambre cylindrique 31 avec les entrées 71 et 7j du clapet anti-retour 7 s comme on le voit sur la figure 3, l'entrée 7i débouche dans le passage 7e, en-dessous du siège 7s du clap@t an retour, tandis que l'entrée 7j débouche dans le compartiment supérieur de son carter, au-desaus du siège 7a, et le corps declapet 7n est conformé de façon à ne jamais obturer ladite entrée 7j.

L'installation illustrte sur les figures 3 et 4 et précédemment décrite fonctionne de la façon suivante z
Lorsque le distributeur 5 est amené dans Sa posi- tion I, pour commander un meuvement de montée de la charge C, la valve électromagnétique 8 est dans sa position de repos A du fait que le circuit d'alimentation de son enroulement 8g est coupé au niveau du contact de travail 18.La même pression règne sensiblement dans la chambre de pilotage 7e et à l'entrée7i / du clapet anti-retour 7, dont le corps 7h tend par suite à être appliqué sur son siège 78 par la seule action du ressort 71, à laquelle s'oppose d'ailleurs celle du ressort 28 agissant sur le piston 27.

Le liquide sous pression que la pompe 4 refoule, par les conduite 2a-2e-2c, vers l'entrée 7i du clapet anti-retour 7 soulève son clapet 7h en surmontant la force résultante qui tend à l'appliquer sur son siège 7e, si bien que la pression du liquide hydraulique à la sortie 7j du clapet 7 est un peu inférieure à ce qu'elle est à son entrée 71 ; cette différence de pression étant transmise aux extrémités de la chambre cylindrique 31, elle maintient le piston 32 dans sa position extrême gauche, qui est visible sur la figure 3, et dans laquelle ledit piston 32 dégage le trou de vidange 30.

Si, au cours du mouvement de montée produit par l'arrivée du liquide hydraulique sous pression dans le compartiment inférieur 1c du vérin 1, il se produit une rupture accidentelle par exemple de la tuyauterie flexible 2e, il en résulte une importante c@ute de pression à l'entrée 7i du olapet anti-retour 7, dont le corps de clapet 7h retombe rapidement sur son siègz 7a, @ous l@action notamment d@ res@ort 7l, qui n'est plus compensé par la pression élevée du liquile arrivant,par l'entrée 7i et le passage 7e,en dessous dudit corps de clapet 7h.De ce fait, le monvement de mentée de la cha@ge C est interrompu pre@que instantanément, oe qui est pratiquement sans @@convénient pour la sauvegar@e de l'installation, et off@@ l'avantage d'éviter toute redescente de la charge.Il dant en outre souligner @ue le mouv@@@ent dese@udant du corps de clapet 7h vers son siège 7s est r@ndu possible, malgré la coopération entre le prolongement 7k dudit corps de clapst 7h avec le pist@r 27, par le fait que le liquide hydraulique contenu dans la chambre 23 peut en @tre chassé parle @ouvoment descendant, correspondant, @@dit piston 27, @ travers le trou de vidange 30 , dégagé par le piston 32, et le conduit 33i.

Si par contre le distr@@te@r 5 est amené dans sa position lI, pour produire un mouvement de descente de la charge C, la came 19 produit la fer@@ture du contact de travail 18, ce qui établit le circuit d'alimentation de l'enroulement de commande 8g de la valve électromagnétique 8 ; en effet, le contact de travail 16, inséré dans ce circuit de commande de l'enroulement 8g est fermé par le capteur de pression 17, branché sur la conduite 2c, entre l'entrée 7i du clapet anti-retour 7 et la tuyauterie flexible 2e, puisque, pour la position II du distributeur 5, le prolongement 2a de la conduite 2c abontit dans le réservoir de liquide hydraulique 3, non pas directement, mais par l'intermédiaire d'un dapet anti-retour 6, qui a pour effet de mainteuir dans la conduite 2a-2e-2c, une pression supérieure à celle régnant dans le réservoir de liquide hydraulique 3, donc par exemple supérieure à la pression atmosphérique.La valve électromagnétique 8 est par suite amenée dans sa position de travail B, où elle fait communiquer directement la chambre de pilotage 7c du clapet anti-retour 7, avec la conduite 12b-12c-12a, qui débouche directement dans le réservoir de liquide hydraulique 3.

Il règne par suite alors, dans la chambre de pilotage 7c, une pression, qui peut être par exemple la pression atmosphérique, mais qui est, en tout cas, notablement inférieure à la pression régnant dans l'entrée 7j du clapet anti-retour 7. Les ressorts 71 et 28 sont par ailleurs dimensionnés pour que, dans ces conditions, le corps de clapet 7h ne soit pas appliqué sur son siège 75, mais autorise l'écoulement libre du liquide hydraulique sortant du compartiment inférieur 7c du vérin 1, à travers le siège 7s, et en direction de la sortie 7i.D'autre part, la pression transmise à l'une des extrémités de la chambre cylindrique 31 par le conduit 33i étant notablement inférieure à la pression qui est transmise à son autre extrémité par le conduit 33j, le cylindre 32 se déplace jusqu'à sa position extrême droite, dans laquelle il obture le trou de vidange 30 de la chambre 29.

Si, au cours d'un tel mouvement de descente de la charge
C, l'une des conduites flexibles, par exemple 2e, subit une rupture, la chute de pression qui en résulte dans la conduite 2c et à la sortie 7i du clapet anti-retour 7 a la double conséquence suivante : d'une part, le capteur de pression 17 ouvre le contact de travail 16, qui interrompt le circuit d'alimentation de l'enroulement de commande 8g de la valve électromagnétique 8; cette dernière revient donc à sa position de repos A, dans laquelle elle met la chambre de pilotage 7c du clapet 7 en communication avec la section de la conduite 2c qui arrive du compartiment inférieur 1c du vérin 1. L'accroissement de la pression dans la chambre de pilotage 7c a pour effet d'amorcer le mouvement de descente du corps de clapet 7h vers son siège 7s, mouve - ment au cours duquel le prolongement inférieur 7k dudit corps de dapet 7h pousse vers le bas le piston 27, en comprimant son ressort de rappel 28.Au cours de ce mouvement de descente du piston 27, qui tetd à réduire le volume de la chambre 29, le liquide contenu dans cette chambre ne peut s'échapper ni par le trou de vidange 30, obturé par le piston 32, ni par le trou de remplissage 27a, obturé par le prolongement 7k du corps de clapet 7h, mais seulement à travers l'orifice calibré 27b, d'où le liquide
s'échappe ensuite du clapet par a sortie 7i,la conduite 2c et la partie rompue de la tuyauterie flexible 2e ensemble 27-27b-28-29 fonctionne donc comme un amortisseur hydraulique du mouvement de descente du corps 7h du clapet antiretour 7, lequel ne parvient au contact de son siège 7s qu'après un mouvement ralenti par l'effet dudit amortisseur ; ce ralentissement peut d'ailleurs être ajusté par le choix de la section de l'orifice calibré 27b.Bien entendu, lorsque la chambre 29 a été vidée partiellement, soit à travers le trou de vidange 30 soit à travers l'orifice calibré 27b, elle peut se remplir à nouveau par le trou de remplissage 27a, lors de la réouverture immédiatement
suivante du clapet anti-retour, par exemple lorsque le distributeur 5 est ramené dans sa position I, pour produire un mouvement de montée de la charge Ce Dans ce cas, en effet, le prolongement 7k du corps de clapet 7h dégage le trou de remplissage 27a,qui est ensuite obturé à nouveau par ledit prolongement 7k lorsque le remplissage de la chambre 29 est terminé, c'est-à-dire lorsque le piston 27 est revenu au contact de l'extrémité inférieure dudit prolongement 7k.

3 et 4 La forme de réalisation illustrée sur les figures /est susceptible de nombreuses variantes. Si I, on désire
également ralentir l'arrêt d'un mouvement de descente de la charge en cas de rupture de l'une des tuyauteries flexibles de l'installations il suffit de supprimer le trou de vidange 30 de la chambre 29, la chambre cylindrique 31, son piston 32 ainsi que les conduite 33i et 33j.Dans tous les cas, l'ensemble des composants 27-28-29 peut être remplacé par un amortisseur hydraulique, associé au clapet anti-retour 7 de façon à exercer sur son corps, 7h, une action antagoniste à celle de son ressort de fermeture, 710 Bien entendu, un tel amortisseur pourrait être aménagé et / disposé, par rapport au corps de clapet 7h, d'une façon différente de celle illustrée sur la figure 3, de façon par exemple à ce que le piston de l'amortisseur ccopère directement avec le corps de clapet 7h, qui n'aurait pas alors à colporter un prolongement inférieur tel que 7k. Nes moyens pour obturer le trou de vidange 30 lors d'un mouvement de refermeture du corps de clapet 7h pour l'arrêt d'un mouvement de descente de la charge C, sont matière à option. Plus généralement, la présente invention couvre tous les moyens susceptibles de freiner le mouvement de refermeture du corps du clapet antiretour, notamment pour l'arrêt progressif d'un mouvement de descente de la charge.

La forme de réalisation illustrée sur les figures 5et 6 diffère de celle illustrée sur la figure I essentiellement par les points suivants :
antre la voie 8a de la première valve électromagnétique 8 et l'entrée 7a de la chambre de pilotage, 7e ,du clapet anti-retour 7 est inséré un gicleur 34 qui peut être commuté sur une eection réduits par un capteur de pression 35, à seuil inférieur, qui est branché sur la conduite 2c, arrivant du compartiment inférieur 1c du vérin 1 ; une seconde valve électromagnétique 36 est disposée de manière que, dam. a position de reposA,c'est-à-dire lorsque son enroulement de commande 36g ne reçoit pas de courant électrique, le tiroir de ladite seconde valve électromagnétique 36 établisse une large communication directe entre la soie de sortie 8a de la première valve électromegnétique 8, 8, d'une part, et l'entrée 7a de la chambre de pilotage 7c du clapet wti- retour 7, d'autre part, cette large communication directe étant par contre coupée lorsque l'enroulement de comninie 36g est alimenté et que le tiroir de la seconde valve électromagnétique 36 se trouve dans sa position de travail
B.Les circuits d'alimentation des enroulements de commande, 8g et 36g des deux valves électromegnétiques, 8 et 36, comportent respectivement un premier contact de travail 16a et un premier contact de repos, 16b, qui, dans l'exemple illustré, sont disposés de façon à être commandés, à la manière d'un contact inverseur unique, par l'unique palette de contact 16, actionnée elle-même par le capteur de pression 17, rpécédemment décrit.Au-delà des premiers contacts 16a et 16b, mentionnés, les circuits de commande des deux valves électromagnétiques sont raccordés en commun, en un point 37, à un conducteur unique, qui aboutit lui-même à l'un des pôles de la batterie d'accumulateur 21 / de l'installation, et dans lequel est monté en série un second contact, de travail, notamment le contact 18, qui a été précédomment mentionné, et qui est actionné parla came 19, lorsque le distributeur 5 est amené dans sa position II, pour commander un mouvement de desecente de la charge O.

La forme de réalisation des figuers 5 et 6 / comporte en outre le perfectionnement suivant : le conduit d'entrée, 7a, de la chambre de pilotage 7c du clapet anti-retour 7 traverse une première chambre cylindrique 38a, aménagée dans le carter du clapet 7, au-dessus de ladite chambre de pilotage 7c ; la chambre 38a communique avec une seconde chambre 38b, aménagée dans le prolongement de ladite chambre 38a, par un trou de vidange, 39, contrôlé par un clapet 40, dont le corps est lui-même taré par un ressort 41 ; la chambre 38b est mise en communication par un orifice 42, soit avec l'atmosphère, soit de préférence avec la conduite 12b-12c-12a, qui aboutit dans le réservoir de liquide hydraulique 3.Un piston 43 est monté librement coulissant dans la chambre cylindrique 38a ; sa face tournée en direction du clapet 40 comporte un prolongement 43a, qui peut venir lui-même coopérer avec un prolongement 40a du corps du clapet 40, ce prolongement 40a traversant le siège 39, sans l'obturer, et pénétrant dans la chambre cylindrique 38a.Enfin, un conduit 44j fait communiquer l'extrémité de la chambre cylindrique 38a, opposée au clapet 40, avec l'entrée 7j du clapet anti-retour T. 5 et 6
L'installation illustrée sur les figure s/ fonctionne de la façon suivante ::
Lorsque le distributeur 5 est amené dans sa pos4- tion I, pour produire un mouvement de montée de la charge
C, les deux valves électromagnétiques 8 et 36 restent dans leurs positionsde repos respectives A, puisque les circuits d'alimentation de leurs enroulements de commande sont tous les deux coupés au niveau du contact commun de travail, 18, qui est alors ouverte Une communication directe, à large section, est alors établie entre la conduite d'entrée, 7a, de la chambre de pilotage 7c du clapet anti-retour 7, d'une part, et la conduite 2c, arrivant du compartiment inférieur, Ic, du vérin 1, par l'intermédiaire dee tiroirs des deux valves électromagnétiques, 8 et 36, dans leurs positions A.

Il règne par suite dans la chambre de pilotage 7c pratiquement la même pression qu'à la sortie 7j du clapet antiretour 7; I1 en résulte notamment que le piston 43 n' exerce aucun effort sur le prolongement 40a du corps de clapet 40, qui reste iermé, et maintient la pression relativement élevée établie dans ladite chambre de pilotage 7c;; Le liquide sous pression refoulé par la pompe 4 dans l'entrée 7i du clapet anti-retour produit cependant le soulèvement de son corps de clapet 7h. Bn cas de rupture de la tuyauterie flexible 2e, lors d'un tel mouvement de montée de la charge C, la chute de pression à l'entrée 7i du clapet anti-retour 7 produit la refermeture presque instantanée dudit clapet anti-retour, par un mouvement, très rapide, de retombée de son corps de clapet 7h sur son siège 78. Il en résulte un arrêt presque instantané du mouvement de montée de la charge C;
Si le distributeur 5 est amené dans Sa position II, pour produire un mouvement de descente de la charge C, la came 19 ferme le contact de travail 18 ; comme le clapet anti-retour/maintient, ainsi qu'on l'a décrit précédemment, dans les conduit@@ 2a-2e-2c, une pression supérieure à celle régnant dans le réservoir de liquide hydraulique 3, et que, par suite, le capteur de pression 17 ferme le contact de travail Isba, il y a alimentation de l'enroulement de commande 8g de la première valve électromagnétique 8, qui passe dans sa position de travail 3, tandis que la seconde valve électromagnétique 36 reste dans sa position de repos Â. De ce fait une communication directe est établie cette fois entre la chambre de pilotage 7c du clapet anti-ratour 7, d'une part, et la conduite 12b-12c-12a, aboutissant au réservoir de l'quide hydraulique 3, d'autre part.Par suite de la pression relativement faible qui règne alors dans la chambre de pilotage 7c du clapet anti-retour 7, le liquide qui s'échappe alors du compartiment inférieur, le, du vérin I, et pénètre dans l'entrée 7j du clapet anti-retour 7, est à une pression suffisante pour soulever le corps de clapet 7h en surmontant la force de son ressort de fermeture 71, ce qui permet audit liquide hydraulique de traverser le siège 75 du clapet anti-retour 7 et de faire retour au réservoir 3 par l'intermédiaire de la conduite 2c-2e-2a et du clapet anti-retour 6.Si, an cours d'un tel mouvement de descente de la charge, il y a rupture par exemple de la tuyauterie flexible 2e, la chute de pression dans la conduite 2c, qui en résulte, a pour effet que le capteur de pression 17 inverse sa palette de contact 16, laquelle ouvre le contact 16a et ferme le contact 16b. De ce fait, la première valve électromagnétique 8 reprend sa position de repos A, tandis que la seconde valve électromagnéti- que 36 passe dans sa position de travail B.Dans ces conditions, le liquide qui continue à affluer dans la conduite 2c, en provenance du compartiment inférieur, lo, du vérin 1, se divise en une fraction qui parvient à l'entrée 7j du clapet anti-retour 7, et une autre fraction, qui traverse le tiroir de la première valve électromagnétique 8, mais est arrentée par le tiroir, dans la position 3, de la seconde valve électromagnétique 36, si bien que cette autre fraction de liquide hydraulique doit traverser le gicleur 34 avant de parvenir dans la chambre cylindrique 38a puis dans la chambre de pilotage 7c du clapet anti-retour 7.Au de1 > ut de ce processus transitoire, la chute de pression intervenue dans la conduite2c en amont du clapet anti-retour 7 - par rapport à son sens d'écoulement direct, de l'entrée 7i vers la sortie 7i - a été transmise en aval dudit clapet antiretour 7, à travers son siège 7s, largement ouvert. La pression détectée par le capteur de pression 35 en aval du clapet anti-retour 7 était donc inférieure au seuil de pression correspondant, si bien que le gicleur 34 présentait une large section de passage, autorisant un remplissage rapide de la chambre de pilotage 7e, et, par suite, un mou vement de descente relativement rapide du corps de clapet 7h en direction de son siège 7s.Cependant, au fur et à mesure que la partie inférieure du corps de clapet 7h se rapproche du siège 7s, la pression un aval du clapet 7 augmente en raison de la réduction de la section de passage au niveau dudit clapet ; par suite, la pression détectée par le capteur de pression 35 dans la conduite 2e, finit par dépas- ser le seuil de pression correspondant, pour lequel le capteur commute le gicleur 34 sur sa section réduite.Si, éventuellement, la pression à la sortie 7 du clapet antiretour 7 s'accroit alors suffisamment pour déplacer, dans la chambre cylindrique 38a, le piston librement coulissant 43, de façon que son prolongement 43a écarte légèrement le clapet 40 de son siège 39, il se produit une vidange partielle de la chambre de pilotage 7c du clapet 7, à travers la condui- te 7a, la chambre 38a, le siège 39 du clapet 40, la chambre 38b, le trou 42 et la conduite 12b-12c-12a, aboutissant au réservoir de liquide hydraulique 3.Ces deux phénomènes con courent à abaisser la pression régnant dans la chambre de pilotage 7e du clapet anti-retour 7, ou tout au moins à réduire sa vitesse de montée, de façon à ralentir la vitesse avec laquelle le corps de clapet 7h descend vers son siège 7s. On obtient ainsi un ralentissement progressif du mouvement de descente de la charge C, qui, lorsque le corps de clapet 7h vient obturer son siège 7e, s'arrête sans choc violent, susceptible de perturber l'installatoin.

La forme de réalisation des figures 5 et 6 / est susceptible de nombreuses variantes. Le clapet taré, servant de limiteur de pression, et constitué essentiellement par les éléments 38a-38b-39-40-40a-41-42-43-43a-44j est susceptible de diverses réalisations équivalentes. Il peut ausei être supprimé. La seconde valve électromagnétique 36 peut être remplacée par une valve d'un autre type, par exemple à commande hydraulique ou même pneumatique, réalisée de façon à court-circuiter le gicleur 34 seulement en cas de rupture d'une tuyauterie flexible telle que 2e.Le gicleur 34 et le capteur de pression 35 peuvent être remplacés par n'importe quelsmoyens appropriés pour réduire la section du passage entre l'entrée 7a 4e la chambre de pilotage 7c du clapet antiretour 7, d'une part, et la conduite 2c arrivant du vérin 1, d'autre part, en cas de forte chute de la pression régnant dans ladite conduite 2o, donc notamment on cas de rupture de l'une au moins des tuyauteries flexibles telles que 2e.

Les figures 4 et 6 montrent un corps de clapet 7h comportant une portée tronconique destinée à coopérer avec le siège du clapet, 7s. La progressivité de la fermeture de ce siège au cours du mouvement du corps de clapet dans sa direction peut être encore accrue en donnant à ladite portée du corps de clapet, ainsi éventuellement qu'à la portée correspondante de son siège, des fores différentes, mieux adaptées au but recherché, sans avoir cependant pour effet de ralentir la refermeture du clapet en cas de rupture d'une tuyauterie flexible lors d'un mouvement de montée de la charge.

La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation précédemment décrites. Toutes leurs variantes entrent d2n3. le cadre de la présente inention, ainsi éven- tuellement que toutes les combinaisons utiles de certains de leurs éléments.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de sécurité pour au moins un vérin hydraulique (1) de levage de charges (C), notamment pour des pelles hydrauliques, selon la revendication 1 du brevet principal, caractérisé en ce qu'il colporte en outre des moyens (10, 14, 27-28-29, 34-35-36) pour rendre progressif l'arrêt d'un mouvement du vérin (1), notaient d'un mouvement de descente de la charge (C), qu'il porte,en cas de rupture de l'une au soins des tuyauteries flexibles (2e, 2f) que colportent les circuite d'alimentation du vérin (1).

2. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un limiteur de pression (10), inséré entre le coipartinent inférieur (lc) du vérin (1) et le réservoir de liquide hydraulique (3), est dimen- sionné de façon à limiter la pression dans ledit corps partiment inférieur (1c) à la refermeture du clapet anti-retour (7).

3. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour ralentir la vitesse du mouvement de descente de la charge (c.) portée par le vérin (1), notamment dans le cas d'une pelle hydraulique utilisée pour la manutention d'objets lourds.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte, inséré dans la conduite (2c) reliant le compartiment inférieur (1c) du vérin (1) au clapet anti-retour (7), un organe de contrôle du débit (14), commutable sur un débit réduit, notamment lors du passage au fonctionneient on manutention.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de contre du débit est un dispo sitar de freinage, comportant, en parallèle l'un avec l'autre, au moins deux orifices calibrés (23s, 23B), dont l'un au moins (23B) peut être complètement obturé par des moyens lis en oeuvre lors du passage au fonctionnement en manutention, ces moyens comportant, par exemple, une valve électromagnétique (24), montée en série avec l'orifice calibré à obturer (23B).

6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet anti-retour (7) comporte des moyens pour freiner le mouvement de refermeture de son corps de clapet (7h), notamment pour l'arrêt progressifs d'un mouvement de descente de la charge.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un amortisseur hydraulique (27, 27a, 28, 29) est associé au clapet anti-retour (7) de façon à exercer sur son corps de clapet (7h) une action antagoniste à celle de son ressort de fermeture (71)

8.Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le piston (27) de l'amortisseur hydraulique délimite une première chambre (29), et une seconde chambre s'ouvrant par une extrémité (7c) dans le clapet anti-retour (7) en amont de son siège (7s) par rapport au sens d'écoulement libre à travers ledit clapet (7), qu'un ressort (28) pousse ledit piston (27) contre un prolongement (7k) du corps de clapet (7h), traversant son siège (7a) sans l'obturer, et pénétrant dans l'oxtrémité ouverte (7e) de la seconde chambre, ee que ledit piston (27) est traversé, d'une part, par un trou (27a), qui est destiné au remplissage de la première chambre (29) par du liquide hydraulique présent en amont du siège (7s) du clapet (7), et qui peut être obturé par la venue en contact dudit piston (27) avec ledit prolongement (7k) du corps (7h) de clapet (7) et, d'autre part, par un orifice calibré (27b), qui est destiné à la vidange lente de la première chambre (29) dans la seconde, lorsque le corps de clapet (7h) pousse le piston (27) de l'amortisseur pendant son mouvement de refermeture.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un large trou de vidange (30) est en outre associé à la première chambre (29) de l'amortisseur, et que des moyens (31, 32, 33i, 33j) sont prévus pour obturer ce trou de vidange (30) seulement lors d'un mouvement de refermeture du corps de clapet (7h) pour l'arrêt d'un mouvement de descente de la charge (C).

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens d'obturation du trou de vidange (30) de la première chambre (29), par exemple un piston (32) librement coulissant dans un cylindre (31) où s'ouvre ledit trou de vidange (30), sont commandés par la différence des pressions en amont et en aval du siège (78) du clapet anti-retour (7).

11. DispositIf selon la revendication 6 dans lequel la chambre de pilotage (7c) du clapet anti-retour (7), commandant le ic'uvement de refermeture de son corps de clapet (7h), est mise en communication1 par exemple par l'intermédiaire d'une première valve électromagnétique (8), soit avec la conduite (2c) reliant le compartiment inférieur (lc) du vérin (1) audit clapet (7), soit avec une conduite (12b), aboutissant au réservoir de liquide hydraulique (3), caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (34, 35, 36) pour réduire la section de passage entre la chambre de pilotage (7c) et la conduite (2c) arrivant du vérin (1) lors d'un mouvement de descente de la charge (C) et en cas de rupture de l'une au moins des tuyauteries flexibles (2e, 2f).

12. Dispositif selon la revendication 11, carac frisé en ce que les moyens de réduction de la section de passage comportent un gicleur (34), commutable sur une section réduite par un capteur de pression (35) à seuil inférieur, qui est branché sur la conduite (2c) arrivant du vérin (1), et une valve (36), montée en parallèle sur ledit gicleur (34), et commandée à la fermeture lors de la rupture de l'une des tuyauteries flexibles (2e, 2f).

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les circuits de commande de la première valve électromagnétique (8) et d'une seconde varve électromagnétique (36), montée de façon à court-circuiter, en position de repos, le gicleur commutable (34), comportent respectivement un premier contact de travail (16a) et un premier contact de repos (16b), éventuelle ment groupés en un contact inverseur unique, et actionnés, par un capteur de pression (17), branché sur la conduite (2c) reliée au compartiment inférieur (1c) du vérin (1), en un point de ladite conduite (2c), situé entre la tuyauteria flexible correspondante (2e), et le clapet anti-retour (7), ainsi qu'un second contact, commun, de travail (18), monté en série avec lesdits premiers contacts (16a, 16b), et actionné seulement lors d'un mouvement de descente de la charge (C).

14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu'un trou de vidange (39), contrôlé par un clapet taré (40), @ervant de limiteur de pression, est en outre associé à la chambre de pilotage (7c) du clapet anti-retour (7), et que des moyens (43, 44j) sont prévus pour commander l'ouverture du clapet limiteur (40) lorsque la différence de pression ontre la conduite (2c) arrivant du vérin (1) et ladite chambre de pilotage (7c) dépasse le tarage du clapet limiteur (40).

15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens de commande de l'ouverture du clapet limiteur eomprennent un piston (43), muni d'un poussoir (43a) pour écarter le corps dudit clapet (40) de son siège (39), et monté librement coulissant dans un cylindre (38a), dont les deux extrémités sont reliées respectivement à la conduite (2c) arrivant du vérin (1) et à la chambre de pilotage (7c).