Brevet FR2108107A1 — publié le 19720512

A mesure que les dimensions des machines mobiles de manipulation de matériaux augmentent, leurs installations hydrauliques motrices nécessitent des distributeurs directionnels de plus en plus puissants pour la commande de la circulation du 5 fluide comprimé vers les éléments de commande hydrauliques qui manoeuvrent leurs bennes, leurs lames et des éléments de manutention semblables. A mesure que les dimensions des distributeurs augmentent, il devient peu rentable de les placer à proximité de l'opérateur et de les relier à de nombreuses conduites 10 de grandes dimensions qui partent de cette position. Il est plus rentable de disposer les distributeurs de façon à faciliter l'installation des canalisations et de prévoir des dispositifs de commande mécaniques, situés entre le poste de l'opérateur et chaque distributeur. Cependant, ces dispositifs de commande mé~ 15 caniques sont assez lourds et ils doivent suivre souvent des trajets détournés dans la machine, de sorte qu'il se produit des chemins perdus et un manque de précision dans la correspondance entre la position de la poignée de l'opérateur et la position finale du tiroir du distributeur commandé. De plus, l'effort 20 manuel nécessaire pour déplacer des distributeurs hydrauliques de grandes dimensions est important et augmente encore les difficultés soulevées par leur commande qui doit être fiable lorsqu'elle a lieu d'un poste éloigné d'un opérateur. L'invention concerne un distributeur directionnel, com-25 mandé à distance, qui supprime ces difficultés et qui permet une commande de précision sans nécessiter la transmission de forces importantes d'un poste de commande situé à distance. La pression d'un fluide auxiliaire peut être mise en oeuvre afin de faciliter la manoeuvre du distributeur placé en toute position voulue 30 commandée par l'opérateur à l'aide de liaisons mécaniques qui ne transmettent que des forces peu élevées. Le distributeur directionnel, commandé à distance selon l'invention, comprend un corps principal dans lequel peut coulisser un tiroir principal, des lumières du corps et des gorges 35 du tiroir étant destinées à diriger la circulation du fluide dans un sens ou dans l'autre, ainsi qu'à faire cesser cette circulation du fluide vers un appareil de travail ou en prove 71 35020 2 2108107 nance de ce dernier. Un ressort centre le tiroir principal et un dispositif, qui constitue un piston de commande, est disposé coaxialement par rapport au tiroir principal. Il comporte des surfaces actives grande et petite sur ses faces opposées. Un 5 organe comporte un trajet d'admission d'un fluide comprimé vers le petit côté du piston de commande, un distributeur auxiliaire suiveur admet le fluide comprimé sur le grand côté du piston de commande ou l'en évacue et un ressort centre le distributeur auxiliaire. Un dispositif de commande rotatif du distributeur 10 auxiliaire ressort de ce dernier par un joint d'étanchéité rotatif monté sur son arbre. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée quiva suivre, faite en regard des dessins annexés qui donnent à titre explicatif, mais 15 nullement limitatif, deux formes de réalisation conformes à 1'invention. Sur ces dessins : la figure 1 est une coupe longitudinale d'une forme avantageuse de distributeur selon l'invention ; 20 la figure 2 est une vue en bout avec coupe partielle sui vant la ligne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en plan partielle avec coupe partielle suivant la ligne 3-3 de la figure 1 ; la figure 4 est une élévation partielle avec coupe par-25 tielle suivant la ligne 4-4 de la figure 2 ; et la figure 5 est une coupe qui correspond à celle de la figure 4, mais qui représente une variante de réalisation. Comme on le voit sur la figure 1, le distributeur principal comprend un corps 10 et un tiroir coulissant 12, qui peut 30 être de n'importe quelle forme classique et qui commande la transmission d'une force motrice hydraulique entre une source de pression et un appareil de travail. De tels distributeurs comportent plusieurs lumières telles que la lumière 14 du corps et plusieurs gorges telles que la gorge 16 du tiroir. Dans ce 35 cas, la lumière 14 communique avec le canal de retour au réservoir de l'installation hydraulique motrice. Un ressort de centrage 18, de forme classique, maintient le tiroir à sa position 71 35C2Q 3 2108107 centrale ou position neutre, dans laquelle l'écoulement du fluide est interrompu vers l'appareil de travail ou à partir de celui-ci. Lorsque le tiroir 12 est déplacé d'un côté ou de l'autre de sa position centrale, contre la poussée du ressort 18, 5 le fluide s'écoule vers l'appareil de travail ou à partir de ce dernier, dans le sens de la marche avant ou de la marche arrière. Ce distributeur constitue un exemple des nombreux types bien connus de distributeurs de commande directionnels hydrauliques. 10 Le tiroir 12 du distributeur selon l'invention comprend un piston de commande différentiel 20. La surface effective dix piston du côté gauche 20 est sensiblement égale à la moitié de la surface de son côté droit. Un corps auxiliaire 22 est fixé à l'extrémité droite du corps 10 par des boulons 24}et il com-15 porte un alésage cylindrique 26 dans lequel le piston 20 se déplace d'un mouvement alternatif. Des joints coulissants 28 et 30 sont montés sur le tiroir 12 et sur le piston 20. Un alésage auxiliaire 32 du tiroir principal 12 communique, près de son extrémité gauche, par des alésages 34 disposés radialement avec 20 la lumière 14 de retour au réservoir du corps principal 10. Près de son extrémité droite, l'alésage 32 communique par des canaux 36 avec l'espace situé du côté de faible surface du piston 20 qui subit constamment la pression d'un fluide auxiliaire, comme on le verra plus loin. Un tiroir 38 d'un distributeur auxiliaire 25 peut coulisser dans l'alésage 32. Il porte des cordons en relief 40 et 42 qui, dans la position neutre représentée, obturent les canaux radiaux 34 et 36. Un canal interne 44 du tiroir 38 relie sa face d'extrémité gauche à l'espace situé à la droite du piston différentiel 20. Une broche 46 pressée dans le tiroir 38 30 coopère avec une gorge 48 du tiroir principal 12 afin de limiter le mouvement du distributeur auxiliaire par rapport au tiroir principal. Les cordons 42 et 40 commandent l'admission du fluide comprimé auxiliaire sur le grand côté du piston 20 ou son évacuation, de façon que le tiroir 12 suive les déplace- 35 ments de la tige 38. 5Q Une gorge/du tiroir 38 contient un élément de commande rotatif comprenant un levier 52 fixé à un arbre rotatif 54. Comme on le voit sur la figure 3, l'arbre 54 passe par la paroi 71 3502Q " 2108107 • du corps auxiliaire 22 et porte un joint rotatif 56. Un levier de commande extérieur 58 est goupillé sur l'arbre 54 et lorsqu'il est relié à un mécanisme de commande de faible puissance approprié tel qu'un arbre souple ou plusieurs tiges et 5 leviers, il peut être déplacé jusqu'à n'importe quelle position voulue, depuis un emplacement de commande éloigné. Il ne nécessite qu'un faible effort mécanique pour déplacer le tiroir 38 du distributeur auxiliaire jusqu'à n'importe quelle position souhaitée par l'opérateur. 10 Le sommet du corps auxiliaire 22 est fermé par un cha peau 60 qui y est fixé par des boulons 62. Un raccord 64 du chapeau 60 est destiné à être relié à une source appropriée de fluide comprimé auxiliaire. Des canaux 66 du chapeau 60 et du corps 22 transmettent chacun le fluide comprimé à l'alésage 26, 15 sur le côté gauche du piston différentiel 20 et également par les canaux radiaux 36 au distributeur auxiliaire lui-même. Une tige 70 peut coulisser librement dans un alésage 68 du chapeau 60. Elle peut être déplacée par l'élément de commande rotatif 54 à l'aide d'un levier 72. La tige 70 constitue une partie 20 d'un mécanisme d'arrêt et elle fonctionne également comme mécanisme de centrage pour le tiroir auxiliaire 38. Elle comprend, bien entendu, les liaisons de commande mécaniques de ce dernier qui peuvent être reliées au levier 58. Dans ce but, une ou plusieurs gorges 74 et 76 de la tige 25 70 coopèrent avec des billes d'arrêt 78 pressées par des ressorts et qui peuvent coulisser dans des ouvertures radiales 80. De ce fait, à l'une et l'autre position extrême de la tige 70, les billes 78 pénètrent dans l'une des gorges appropriées 74 et 76 et maintiennent l'ensemble du distributeur auxiliaire à la 30 position voulue. La tige 70 et le distributeur auxiliaire sont poussés vers une position centrale par un mécanisme de ressort de centrage qui comprend un ressort 82 et des éléments de retenue 84 et 86. Ce mécanisme est maintenu dans le chapeau 60 par une 35 fermeture 88 qui permet au ressort 82 d'être remplacé par des ressorts de centrage de forces variées et qui peuvent être nécessités par-les dispositifs mécaniques particuliers de trans- COPY 71 35020 5 2108107 mission dos mouvements, situes entre le distributeur et le poste de 11 opérateur. Un canal 90, dispose' entre le raccord 64 et un distributeur de dégagement 92, es t. destiné h dégager les billes d'ar-5 rôt 78. Le•distributeur 92,qui est représenté à plus grande échelle sur la figure 4, est un distributeur h deux directions com-Mcinàé par un élsctro-iii-icr.t vissé dans un alésage 94. Lorsque le distributeur est ouvert, il transmet la pression auxiliaire d'un agrandissement 95 de l'alésage dans un canal 96 qui va à 10 la face intérieure des billes d'arrêt 78. Normalement, c'est-à-dire lorsque le distributeur 92 est fermé, la pression qui s'exerce sur les billes d'arrêt et sur leurs ressorts est la pression qui existe dans le corps auxiliaire 22, sur le côté de grande surface du piston différentiel 20 (c'est-à-dire approxi-15 mntivement la moitié de la pression auxiliaire), car le jeu entre la tige 70 et l'alésage 68 permet à ces pressions de s'égaliser au bout d'une période de courte durée. Lorsque le distributeur 92 est ouvert, la pression auxiliaire qui est plus élevée est transmise aux faces internes des billes 78 et les pro-20 puise vers l'extérieur contre la force de leurs ressorts, afin de dégager la tige 70 qui, poussée par le ressort de centrage 82, prend sa position centrale. Bien qu'on ait représenté un mécanisme de dégagement desbilles d'arrêt à commande électrique dans l'appareil décrit 25 jusqu'ici, il va de soi que des mécanismes de dégagement d'autres types peuvent être vissés dans l'alésage 94 si l'on désire que les billes d'arrêt soient dégagées autrement que par une commande électrique. C'est ainsi, par exemple, que comme on le voit sur la figure 5, un distributeur à deux directions à eom-30 mande pneumatique 98 peut être introduit dans l'alésage 94. Un piston 100, poussé par un ressort, du distributeur 98 reçoit de l'air comprimé par le raccord 102 et soulève une tige 104, de manière à admettre la pression hydraulique de l'agrandissement 95 de l'alésage dans le canal 96 et contre les billes d'ar- 35 rôt 78. En variante, un raccord hydruulique peut être vissé dans l'alésage 94 en vue de l'admission directe d'une pression hydraulique provenant d'une autre source auxiliaire dans le canal 96 ui'in de dégager les billes d'arrêt. 11 va de soi que la présente invention n'a été décrite et 40 représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. L\ COPY 71 35020 6 2108107 REVENDICATIONS 1. Distributeur directionnel commandé à distance, caractérisé en ce qu'il comprend un corps principal dans lequel peut coulisser un tiroir principal, des lumières du corps et 5 des gorges du tiroir étant destinées à diriger la circulation du fluide dans un sens ou dans l'autre ainsi qu'à faire cesser cette circulation vers un appareil de travail ou en provenance de celui-ci, le tiroir principal étant centré par un ressort, un piston de commande, disposé coaxialement par rapport au 10 tiroir principal, comportant sur ses faces opposées des surfaces actives grande et petite, un circuit d'admission d'un fluide comprimé débouchant sur le petit côté du piston de commande, un distributeur auxiliaire suiveur admettant le fluide comprimé sur le grand côté du piston de commande ou l'en évacuant et 15 étant centré par un ressort, un dispositif de commande rotatif du distributeur auxiliaire ressortant de ce dernier par un joint rotatif monté sur son arbre. 2. Distributeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un chapeau interchangeable du distributeur auxiliaire 20 contient son ressort de centrage. 3. Distributeur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le chapeau contient un mécanisme d'arrêt qui maintient le distributeur auxiliaire à une position prédéterminée. 4. Distributeur suivant la revendication 3, caractérisé 25 en ce que le chapeau contient un troisième distributeur destiné à admettre un fluide comprimé dans le mécanisme d'arrêt afin de dégager ce dernier. 5. Distributeur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le troisième distributeur est à deux directions, un 30 circuit de fuite étant réalisé entre le mécanisme d'arrêt et le grand côté du piston de commande. 6. Distributeur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de commande rotatif est placé sur le grand côté du piston de commande et 35 subit la pression du fluide qui s'exerce sur ce côté du piston. 7. Distributeur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le distributeur auxiliaire 71 35C2Û 7 2108107 est disposé à l'intérieur du tiroir principal et évacue le fluide comprimé du grand côté du piston de commande vers un orifice du distributeur principal, cet orifice débouchant sur un canal de retour au réservoir.