Brevet FR2029044A1 — publié le 19701016

i 2029044 La présente invention concerne un distributeur d'écoulements variableso Depuis de nombreuses années, il est de pratique courante de diriger un véhicule articulé, par exemple un train à 5 deux roues de décapeuse articulé à un avant-train tracteur à deux roues, au moyen de vérins hydrauliques intercalés entre les deux trains pivotants, de manière qu'ils fassent entre eux un certain angle en vue de diriger le véhicule. Un exemple d'un tel mode de direction est décrit dans 10 le brevet des EUA n° 2 614 644. Dans la direction décrite dans ce brevet, en tournant le volant on provoque l'ouverture d'ur* .distributeur pour envoyer un fluide sous pression dans l'une ou l'autre extrémité de vérins hydrauliques de direction, suivant le sens selon lequel on tourne le volant. Comme exposé dans ce brevet, et 15 ainsi que dans de nombreux autres dispositifs de direction, on utilise une tringlerie d'asservissement, de manière que le déplacement angulaire des deux parties du véhicule, l'une par rapport à l'autre^soit répercuté,par cette tringlerie, au distributeur pour le fermer. De la sorte, on réalise une direction automatique ana-20 logue à celle des types courants de véhicules. Lorsque l'opérateur tourne le volant d'une certaine quantité, le distributeur est ouvert et provoque le braquage du véhicule d'un angle donné, puis la tringlerie d'asservissement le referme. Une telle tringlerie et le mécanisme qui lui correspond sont très coûteux; c'est pour-25 quoi, afin de diminuer le prix de revient de certains véhicules, et pour d'autres raisons également, on a adopté une direction dénommée "direction à impulsions". Dans ce genre de direction, le déplacement d'un volant a pour effet d'ouvrir un distributeur qui envoie le fluide servant à la direction dans le vérin hydrau-30 lique. Mais il n'y a toutefois pas de dispositif particulier pour fermer le distributeur, le seul moyen étant de tourner le volant pour le ramener à son point mort ou position de ligne droite. De la sorte, les opérations de direction exigent du conducteur du véhicule qu'il tourne le volant dans le sens voulu Jusqu'à ce que les 35 deux parties articulées fassent entre elles un angle donné, puis qu'il ramène ce volant à sa position neutre ou point mort. Le véhicule continue alors à tourner ou à fonctionner suivant l'arc défini par la relation angulaire des éléments articulés. Lorsque 70 02333 2 2029044 l'on veut revenir à la marche en ligne droite, on tourne le volant dans le sens opposé, jusqu'à ce que les deux éléments soient alignés, et on ramène rapidement le volant à la position neutre ou point mort. 5 Ce genre de direction, qui vient d'être décrit, exige qu'une grande.quantité de fluide soit envoyée dans les vérins de direction pour permettre de braquer rapidement le véhicule dans un tournant brusque, comme c'est le cas par exemple lorsqu'il travaille dans une fosse de prélèvement ou dans une fosse de remplis-10 sage j mais un tel braquage rapide est désavantageux lorsque le véhicule se déplace rapidement en ligne droite, soit en charge, soit à vide, entre les fosses de travail. Il est donc souhaitable que le braquage très rapide soit possible dans une fosse de travail, et qu'un braquage très lent ou progressif soit disponible 15 lorsque le véhicule se déplace rapidement sur une route suivant un trajet à peu près rectiligne. Il est de pratique courante, dans de nombreux dispositifs hydrauliques de direction, d'envoyer du fluide dans les extrémités opposées de vérins de direction, au moyen d'un distri-20 buteur à tiroir, et il est également habituel d'assurer un certain degré de progressivité à ces distributeurs grâce à des fentes ménagées sur le trajet des parties de petites dimensions du tiroir qui envoient du fluide vers les vérins, avant que le distributeur soit complètement ouvert. 25 L'.invention constitue un perfectionnement de ce dis positif de progressivité en ce que celui-ci comporte des fentes de dimensions différentes reliées les unes aux autres et-servant à assurer une progressivité beaucoup plus accentuée. De plus, des fentes très petites communiquant avec les premières en vue de 30 maintenir les circuits de direction remplis de liquide, de manière à empêcher la cavitation, ou formation de poches d'air, phénomène qui pertuberait les opérations de direction. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du 35 dessin annexé sur lequel s - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de direction conforme à l'invention, indiquant tout particulièrement le distributeur 1 70 02333 3 2029044 -la figure 2 est une coupe longitudinale, à plus grande échelle, suivant la ligne II-II de la figure 1, indiquant la forme des fentes de progressivité ; et - la figure 3 est un graphique de comparaison du 5 braquage selon l'invention au braquage par distributeur de direction de type courant. Le vérin 10 représenté sur la figure 1 est un exemple de celui ou ceux d'un véhicule articulé j le fluide sous pression aspiré d'un réservoir 12 par une pompe 14 est envoyé vers le yérin 10 par une canalisation 16 et un.distributeur.de commande 18. Une soupape de sûreté 20 relie la canalisation 16 au réservoir pour détenu dre les pressions trop fortes* en particulier lorsque le distribu-... teur est à la position neutre représentée. Un tiroir 22 coulisse dans un alésage du corps de distributeur 18 et comporte des por» 15 tées séparées par des évidements annulaires qui coopèrent avec les évidements et les ouvertures ou canaux du corps pour envoyer le fluide vers une extrémité des vérins de direction, lorsque le tiroir est déplacé dans un sens, et vers l'autre extrémité, lorsque ce tiroir est déplacé dans le sens opposé. 20 Les gorges, selon l'invention, sont associées aux évidements annulaires du tiroir comme il sera expliqué à propos de la figure 3. Il y a lieu tout d'abord de bien comprendre que ce tiroir est maintenu en position centrale, ou position neutre, par un dispositif classique à ressort de centrage, qui est représenté 25 en 24 (figure 1), et dont le fonctionnement et le rôle sont bien connus. On provoque le déplacement dudit tiroir en tournant le volant 26 du véhicule de sorte que la partie filetée de la colonne de direction fait monter ou descendre un écrou 28 qui, par l'intermédiaire de la tringlerie 29, assure- le réglage du tiroir 22. 30 Le corps du distributeur comporte un évidement annulaire central 30 dans lequel la pompe envoie du fluide. Des évidements annulaires 32 et 34 communiquent respectivement-par les canalisations 36 et 38 avec l'une ou l'autre extrémité du vérin de direction et les évidements annulaires 40 et 42 retournent le fluide, par un 35 passage 44 et une conduite 46,-au réservoir. Le tiroir comporte des évidements annulaires 48 et 50 qui normalement communiquent avec les évidements 32, 34 du corps. Des rainures de progressivité de trois dimensions différentes assurent la communication entre 70 02333 4 2029044 les évidements 48 et 50 et 1'évidement 30 du corps* Ces rainures sont représentées sur la gauche du tiroir, et elles apparaissent sur la figure 2 comme se composant d'une gorge 52 relativement grande, une gorge 54 plus petite redoupant la plus grande et 5 se dirigeant vers la gorge centrale 30 du corps» Deux gorges plus petites 56 et 58 vont, l'une, de la gorge 54 à l'évidement central 30'et> l'autre,de la gorge 52 à l'évidement 40 de retour» Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant s 10 Lorsque l'opérateur tourne le volant pour entraîner le tiroir 22 vers la droite, du fluide sous pression de l'évidement central 30 est envoyé, comme on le voit particulièrement bien sur la figure 2, par la gorge 54 et l'évidement 32 dans l'extrémité de tête du vérin 10, ce qui provoque le braquage dans un 15 sens. Au début du déplacement, seule la gorge 54 relativement étroite communique avec l'évidement 30, et le braquage est très progressif et lent. Mais, lorsque l'opérateur continue de tourner le volant, la grande gorge 52 communique avec l'évidement 30, et le braquage est plus rapide. A ce stade, se produit la compression d'un res-20 sort 60 logé dans la chambre du ressort de centrage, et l'effort de compression indique au conducteur qui actionne le volant le début d'une phase plus rapide du braquage, ce qui constitue un avertissement. Dès que l'angle de braquage est atteint l'opérateur fait revenir le volant à sa position neutre, et l'angle de bra-25 quage atteint est maintenu jusqu'à ce que le volant soit ramene >. pour régler de nouveau le tiroir du distributeur. Bien entendu, on effectue le braquage dans l'autre sens en faisant tourner le volant dans le sens opposé, l'agencement des gorges associées à l'évidement 34 étant identique à celui qui vient d'être décrit. 30 Afin de conserver une charge complète de liquide sous pression dans les conduites 36 et 38 et dans les extrémités opposées du vérin, les très petites gorges 56 et 58 communiquent, pour la position neutre du distributeur, respectivement avec les évidements 30 et 40. Par conséquent,.la pression est communiquée aux 35 canalisations 36 et 38, et est détendue par les évidements 40 et 42 pour le retour au réservoir. Un tel écoulement constant de fluide sous pression empêche le phénomène de cavitation dans les vérins et dans les conduites d'alimentation correspondantes, phénomène qui BAD ORIGINE 70 02333 5 2029044 sans cela se produirait* en raison des fuites* lorsque le distributeur est à la position neutre. Le graphique de la figure 3 est rapporté à un axe des abscisses correspondant aux déplacements du tiroir et à un 5 axe des ordonnées correspondant aux écoulements* afin de donner le débit dans le cas d'un distributeur de direction de type classique (ligne A) et le débit dans le cas de l'invention (ligne B). La courbe indique* pour un déplacement presque nul du tiroir depuis sa position neutre, un très faible écoulement par les petites gorges 56 10 et 58 qui empêchent la eavitation. Puis* lorsque ce tiroir est déplacé d'environ 2*5 em (premier point de l'axe des abscisses)* l'écoulement augmente progressivement jusqu'à ce que* pour un déplacement dépassant 7*5 cm (troisième point de l'axe des abscisses), la grande gorge 52 commence à faire passer le fluide et le débit 15 augmente rapidement « Il va de soi que l'invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif et nullement limitatif et que l'on pourra y apporter toutes modifications de détail sans sortir de son cadre. 70 02333 6 2029044 REVENDICATIONS 1 - Distributeur à action progressive d'écoulements variables, caractérisé par le fait qu'il comprend un corps muni d'un alésage, une ouverture d'admission communiquant avec cet alé- 5 sage, une ouverture de sortie communiquant également avec celui-ci et située à une certaine distance longitudinale de la première, un tiroir coulissant en va-et-vient dans cet alésage pour interrompre la communication entre l'ouverture d'admission et l'ouverture de sortie, ce tiroir comportant des évidements annulaires agencés 10 pour assurer cette communication lorsqu'on iè déplace longitudina-lement, et des gorges de différentes largeurs et communiquant les unes avec les autres et avec l'évidement annulaire, ces gorges étant dirigées dans le sens longitudinal vers l'ouverture de sortie, de manière à communiquer avec cette dernière avant l'évidement 15 annulaire, en vue d'assurer un écoulement progressif par le distributeur. 2 - Distributeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdltes .gorges de communication ont une largeup-qui va en diminuant en direction de l'ouverture de sortie. 20 3 - Distributeur selon la revendication 1, caractérisé par deux ouvertures de sortie écartées d'une certaine distance longitudinale de l'ouverture, d'admission dans le sens.cônvenable, et deux évidements annulaires ménagés dans le tiroir, ' servant chacun à assurer la communication entre l'ouverture d'admission et une 25 ouverture de sortie, chaque évidement annulaire comportant des gorges de progressivité d'écoulement dirigées vers l'une des ouvertures de sortie. 4 - Distributeur selon la revendication 1, caractérisé par un organe élastique qui s'oppose au déplacement du tiroir en 30 direction de la position d'écoulement lorsque l'évidement annulaire communique avec l'ouverture de sortie, de manière à transmettre à l'opérateur une résistance de ce tiroir lorsqu'il est déplacé manuellement. - 5 - Distribûteur selon la revendication 3» caractérisé 35 par le fait qu'elle comprend un dispositif à ressort assurant une certaine résistance dans le cas d'une grande ouverture du tiroir dans un sens ou dans l'autre.