Brevet FR2121840A1 — publié le 19720825

-1 - 2121840 L,invention concerne un appareillage de commande, au moyen d'organes hydrauliques, des mouvements d'un élément porteur, dont la longueur et la position dans 1*espace sont variables, en particulier de la tringlerie d'une échelle rotative allongeable, 5 du mât télescopique d'une plate-forme élévatrice tractée ou d'une flèche de longueur variable d'une grue. IL est important de pouvoir fixer de manière très simple le sens et la vitesse des mouvements de l'organe hydraulique de commande des appareillages de commande de ces mouvements. H 10 est par ailleurs utile de pouvoir déclencher les mouvements en sélectionnant la vitesse aussi bien au moyen d'organes de manoeuvre commandés à la main que d'organes de réglage télécommandés. Un dispositif connu de commande du mouvement d'une échelle rotative comprend des organes de manoeuvre formés de vérins hydrau-15 liques. Une pompe prélève le fluide d'un réservoir pour le refouler sous pression et un distributeur commandé à la main le dirige dans l'un ou l'autre sens dans ce vérin. Le distributeur en position neutre bloque l'arrivée du fluide dans le vérin. Les deux positions de travail du distributeur déterminent le sens du mouvement du vérin. 20 Une vanne de réglage insérée dans le circuit de commande, entre le distributeur et le vérin, détermine le débit du fluide. Uh organe de réglage déplacé en fonction du mouvement exécuté de l'élément commandé commande lui-même cette vanne. L'organe de manoeuvre de ce dispositif connu ne permet 25 de sélectionner à la main que le sens du mouvement, mais l'organe de réglage de la vanne détermine nécessairement la vitesse de ce mouvement en fonction de la position atteinte par l'élément déplacé. Ce dispositif connu n'est donc pas utilisable pour les circuits de commande dans lesquels le sens et la vitesse du mouvement doivent pouvoir être 30 prédéterminés. Par ailleurs, ce dispositif n'offre aucune possibilité d'enclencher les mouvements par télécommande. Un autre dispositif connu de télécommande des mouvements d'échelles allongeables, de mâts et de grues au moyen d'un servomoteur hydraulique ou électrique règle le sens et la vitesse du mouve-35 ment au moyen d'un organe hydraulique de commande, de manière à éliminer ces inconvénients. Cet organe hydraulique de commande est un tiroir rotatif, dont le sens de rotation fixe le sens de circulation du fluide vers l'organe de commande et dont la vitesse de rotation détermine le débit du fluide. Le servo-moteur est couplé au tiroir rotatif et son 40 organe de travail est relié mécaniquement à une barre de contact qu'une ' CAD OF 01193 - 2 - 2121840 pièce isolante divise au milieu. Des contacts complémentaires fixes disposés le long de la barre permettent de sélectionner le branchement de l'un des circuits électriques connectés à ces différents contacts ou un contact unique est déplaçable mécaniquement sur la longueur de la barre de contact. Après enclenchement du moteur, le circuit sélectionné est coupé au moment où la pièce isolante est atteinte et le déplacement du tiroir rotatif s'achève ainsi. La sélection du circuit de ce dispositif connu, par exemple au moyen d'un commutateur rotatif^ permet de prédéterminer le sens et l'angle de rotation du servo-^noteur. Cette sélection permet de fixer le déplacement du tiroir rotatif et de déterminer le sens et la vitesse du mouvement. Des organes télécommandés de réglage permettent aussi de sélectionner le circuit électrique et donc le tiroir rotatif est déplaçable à la main ou télécommandé. La commande de ce dispositif connu est très compliquée. Par ailleurs, le servo-moteur associé à la barre de contact ne fonctionne pas de manière sûre et risque précisément de tomber en panne lorsque les commandes hydrauliques sont robustes. Ce dispositif connu a, par ailleurs, l'inconvénient de ne pas permettre le réglage continu des mouvements par la commande à distance, mais de ne permettre que la variation continue de la vitesse. L'invention a pour objet un appareillage perfectionné de commande, au moyen d'organes hydrauliques, des mouvements d'un élément porteuri dont la longueur et la position dans l'espace sont variables, en particulier de la tringlerie d'une échelle rotative allongeablej du mât télescopique d'une plate-forme élévatrice tractée ou de la flèche de longueur variable d'une grue, de manière que le circuit hydraulique lui-mène puisse être utilisé pour le déclenchement à la main et télécommandé des mouvements. Cet appareillage comprend essentiellement des éléments hydraulique s de type connu et de fonctionnement sûr. Selon une particularité essentielle de l'appareillage de commande selon l'invention du type mentionné, un distributeur, dont 3.e tiroir est centré en position neutre, est monté en amont de chaque organe de commande, ce tiroir étant capable de bloquer le flux du fluide de travail vers l'organe de commande et étant déplaçable by-drauliquement en fonction de la présélection de l'attaque d'un servo-distributeur commandé électriquement, sa course déterminant directement le sens et/ou le débit de la circulation du fluide de travail dirigé sur l'organe de commande. Le sens et le débit du fluide de travail sont déterminés dans le circuit hydraulique de cet appareillage £ BAD ORlQitwi 72 01193 - 3 - 2121840 en fonction de l'attaque des électro-aimants du servo-distributeur. Cette attaque peut être manuel-le et/ou télécommandée. le servo-distributeur et le distributeur de commande peuvent être réunis en un groupe qui fonctionne de manière absolument sflre, même lorsqu'il 5 subit de grands efforts mécaniques, c'est-à-dire qu'il doit assumer un service pénible. Selon un mode de réalisation avantageux du distributeur, celui-ci placé en position neutre bloque la circulation du fluid.e et coupe la communication entre les deux conduits de travail de l'or-10 gane de commande et la sortie d'une pompe de compression, ainsi que l'entrée au réservoir de fluide. L'appareillage peut donc être monte dans un circuit hydraulique dans lequel aucune circulation sans pression n'a lieu lorsque le tiroir est en position neutre. L'attaque de l'un ou l'autre des électro-aimants du servo-distributeur permet de 15 sélectionner les deux positions de travail du distributeur de commande et donc le sens de la circulation du fluide. Dans l'une des positions de travail du distributeur de commande, le premier conduit de travail de l'organe de commande communique avec l'admission au réservoir de fluide, tandis que le second conduit de travail communique avec la 20 sortie de la pompe. Dans l'autre position de travail du distributeur de commande, le premier conduit de travail, de l'organe de commande communique avec le refoulement de la pompe, tandis que le second conduit de travail communique avec l'admission au réservoir de fluide. Le distributeur de commande, commandé lui-même hydrau-25 liquement, est couplé directement au servo-distributeur commandé magnétiquement. Le servo-distributeur comporte un tiroir centré en position neutre dans laquelle il relie les deux conduits de commande hydraulique du distributeur de commande à l'admission au réservoir de fluide, tandis que lorsque ce tiroir est dans l'une ou l'autre des 30 deux positions de travail, il branche sélectivement l'un ou l'autre de ces conduits hydrauliques sur la sortie de la pompe de refoulement et branche également des circuits séparés de reflux qui sont destinés à l'extraire de la position de travail.. L'attaque de l'un des deux électro-aimants de ce servo-distributeur fixe le sens de travail du 35 circuit hydraulique et l'intensité de l'attaque détermine le débit du fluide et la position finale de l'organe hydraulique de commande, les positions de travail de l'appareillage et de l'organe de commande fixées par l'attaque prédéterminée des électro-aimants du servo-distributeur subsistent jusqu'à ce que la contre-pression que le circuit UO branché de reflux fait monter surmonte la force que 1'électro-aimant ,72 01193 - k _ 2121840 exerce sur le tiroir du servo-distributeur et ramène ce tiroir en position neutre. Le mouvement de l'organe hydraulique de commande cesse donc automatiquement lorsque le servo-distributeur atteint l'équilibre. L'excitation des électro-aimants du servo-distributeur 5 maintient donc l'organe de commande en position réglée de travail. Une augmentation ou une diminution ultérieure de l'intensité de l'excitation provoque un autre mouvement jusqu'à ce que le servo-distributeur retrouve son équilibre. L'augmentation de l'intensité de l'excitation provoque une continuation du premier mouvement et une di-10 minution de cette intensité provoque un mouvement de sens inverse à celui du premier. Bans ce dernier cas, la pression du circuit hydraulique déplace le tiroir du servo-distributeur de la position neutre à la position opposée de travail contre la force des électro-aimants.. Le circuit de reflux qui est alors branché aide dans ce cas l'électro-15 aimant. lorsque les forces exercées sur le tiroir du servo-distributeur atteignent à nouveau l'équilibre, le mouvement s'achève. L'appareillage de commande selon l'invention pouvant être attaqué électriquement, uii organe de manoeuvre déplacé à la main ou un organe télécommandé de réglage permettent de sélectionner 20 de manière très simple l'excitation des électro-aimants du servo-distributeur. Des résistances série permettent avantageusement de régler l'excitation des électro-aimants du servo-distributeur par variation de l'intensité de ce courant d'excitation. L'appareillage de commande selon l'invention premet de 25 faire varier la vitesse des mouvements, car la course du tiroir du distributeur de commande est proportionnelle au débit du fluide passant dans ce dernier. La pression régnant dans le circuit hydraulique et fixée par le servo-distributeur détermine la course du tiroir du distributeur de commande et donc aussi la vitesse du mouvement. Le re-30 tour du distributeur de commande en position initiale fait décroître la vitesse du mouvement jusqu'à l'arrêt, c'est-à-dire lorsque l'organe de commande a atteint la position qui lui est fixée. La pompe de refoulement est branchée aux raccords du distributeur de commande et/ou du servo-distributeur par l'intermédiaire 35 d'un détendeur, afin que les fluctuations de pression au refoulement de la pompe, en particulier au moment où le distributeur de commande est branché, ne fassent pas varier le réglage de l'attaque du servo-distributeur. Ce détendeur est réuni en un groupe avec le distributeur de commande et le servo-distributeur d'un circuit de commande. 40 L'invention sera décrite plus en détail en regard des 72 01193 - 5 - 2121840 dessins annexés à titre nullement limitatif et sur lesquels : la figure 1 est un schéma d'un appareillage de commande d'un organe hydraulique de commande selon l'invention ; la figure 2 est le schéma du circuit électrique d'atta-5 que du servo-distributeur de la figure 1 ; et la figure 3 est une coupe longitudinale schématique d'un servo-distributeur et représente les circuits de reflux. Le schéma de la figure 1 représente l'appareillage de commande en position neutre 0. L'organe de commande peut être un moteur 10 hydraulique HM ou un vérin hydraulique AZ que deux conduits A et B de travail couplent au distributeur de commande W. Une pompe P de refoulement sous pression est branchée aux entrées i et c du distributeur W et du servo-distributeur W. Les raccords g, b et e du distributeur W et du servo-distributeur W communiquent avec l'admission 15 au réservoir T de fluide. Les raccords f, g, h et i du distributeur WV en position neutre 0 sont bloqués de manière représentée sur la partie centrale du schéma de ce dernier, les conduits A et B de travail sont fermés et le fluide peut circuler sans pression de la pompe P vers le réservoir 20 T. Le bloc.central de commande du servo-distributeur W bloque le raccord c à la pompe P. Les raccords a et d sont branchés sur les raccords b et e, de sorte que les deux conduits de commande du distributeur W communiquent avec le réservoir T. Donc, le servo-distributeur en position neutre 0 n'influe pas sur le circuit hydraulique de 25 commande du distributeur W et le tiroir de ce dernier, qui est centré en position neutre, par exemple au moyen de ressorts de compression, reste dans la position dans laquelle il se trouve. Lorsque 1*électro-aimant MR1 est excité par l'intermédiaire du conducteur stl de commande, le servo-distributeur W est 30 ouvert. Le bloc gauche de commande des raccords al, bl, cl, dl et el est déplacé de manière qu'il établisse la communication avec les raccords a, b, c, detedu servo-distributeur W. Le bloc de commande branche le conduit hydraulique gauche de coimiande du distributeur W sur la pompe P par la liaison al - cl. Le conduit hydraulique droit 35 de commande du distributeur W reste relié au réservoir T par la liai son dl - el. Le raccord bl du bloc de commande f enfle la sortie b du servo-distributeur W. la pression de la pompe P s'exerce par l'intermédiaire du servo-distributeur W sur le distributeur W, dont elle déplace le tiroir. La liaison fl-gl branche le conduit A de travail sur 40 le réservoir T et la liaison il-hl branche le conduit B de travail sur la pcsnpe P 72 01193 - 6 - 2121840 de la manière représentée par le bloc gauche de commande du distributeur W. Le tiroir du vérin AZ est déplacé vers la gauche ou le moteur hydraulique HM tourne dans le sens inverse à celui des aiguilles d'une montre. 5 Ce mouvement peut se dérouler à vitesse constante ou variable. Dans le premier cas, le distributeur WV forme un simple élément de branchement à position définie de déclenchement et position définie d'enclenchement dans laquelle une quantité prédéterminée de fluide peut passer de la pompe P à 1*organe AZ ou HM de commande. 10 Dans le second cas, la course du tiroir du distributeur WV constitue une mesure du débit, car la section de passage varie en fonction de cette course. L'excitation de 1'électro-aimant MR1 déclenche une force qui déplace le tiroir du servo-distributeur W. La pression qui monte 15 dans le conduit gauche de commande du distributeur W provoque une réaction sur le tiroir du servo-distributeur W par l'intermédiaire du circuit de reflux rl et s'exerce dans le sens opposé à la force de 1*électro-aimant MR1. Lorsque la contre-pression s'exerçant sur le tiroir et montant dans le circuit de reflux rl atteint une valeur qui 20 correspond à la force de réglage de 1*électro-aimant MR1, le tiroir du servo-distributeur W retourne en position neutre 0. Ce servo-dis-tributeur occupe à nouveau la position représentée dans laquelle les deux conduits hydrauliques de commande communiquent avec le réservoir T. Le distributeur W occupe la position neutre 0 et le mouvement 25 s'arrête. IL est donc évident que la prédétermination de l'excitation des électro-aimants MR1 ou MR2 peut fixer l'instant de l'arrêt du mouvement. Une augmentation de l'intensité de l'excitation a pour conséquence que la montée en pression dans les conduits hydrauliques 30 de commande prend davantage de temps et provoque le déplacement d'une quantité supérieure de fluide. En conséquence, le mouvement dure plus longtemps. Lorsque les forces régnant dans le servo-distributeur W sont en équilibre, le mouvement s'achève. L*électro-aimant reste 35 cependant excité, afin que l'organe de commande reste dans la position qu'il a atteinte. Une augmentation de l'intensité de l'excitation de 1* électro-aimant Mil provoque la poursuite du mouvement dans le m&ie sens à partir de cette position. Si, par contre, l'intensité de l'excitation diminue, la contre-pression régnant dans le circuit de re- 72 01193 - 7 - 2121840 flux rl est prépondérante. Le tiroir du servo-distributeur W est placé en position de travail II. Le bloc droit de commande établit alors la communication du conduit hydraulique droit de commande du distributeur W avec la pompe P par la liaison c2 -d2. Le mouvement 5 de l'organe de commande a lieu alors dans l'autre sens, car le distri buteur WV occupe la position II de travail. La liaison i2 - f2 établit la communication du conduit A de travail avec la pompe P, tandis que le conduit B de travail communique avec le réservoir T par la liaison h2 - g2. la contre-pression qui monte dans le circuit 10 hydraulique de commande s'exerce sur le tiroir du servo-distributeur W par le circuit r2 de reflux. Le mouvement s'achève lorsque la force provoquée par l'excitation d'intensité réduite de 1*électro-aimant MR1 est condensée par la contre-pression. Lorsque 1*électro-aimant MR2 est attaqué à l'amorçage 15 du premier mouvement de l'organe de commande, le servo-distributeur W et le distributeur WV occupent immédiatement la position II de travail. Le bloc droit de commande du distributeur WV" et la liaison i2 - f2 font communiquer le conduit A de travail et 3a pompe P. Le conduit B de travail communique par contre avec le réservoir T par la 20 liaison h2 -g2. Le tiroir du vérin AZ est déplacé vers la droite ou le moteur hydraulique HM tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. Le bloc droit de commande obture la sortie e par le raccord e2 du servo-distributeur W. la liaison a2 - b2 branche le conduit hydraulique gauche de commande du distributeur WV sur le réservoir T. La 25 liaison c2 - d2 établit le passage de 3a pompe P au conduit hydraulique droit de commande du distributeur WV. Le circuit r2 de reflux dirige la pression des conduits hydrauliques de commande sur le tiroir du servo-distributeur W, cette pression étant antagoniste de la force de réglage de 1'électro-aimant MR2. 30 Les deux électro-aimants MR1 et MR2 peuvent être atta qués par l'intermédiaire des conducteurs stl et st2 de commande. Des résistances série séparées RV1 et RV2 permettent de régler le courant d'excitation des électro-aimants MR1 et MR2, de la manière représentée sur la figure 2. Le curseur de ce rhéostat est au potentiel opposé 35 négatif et un organe B0 de manoeuvre dép3açable à la main ou un organe télécommandé de réglage peut le déplacer dans un sens ou dans l'autre. Le déplacement dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre provoque l'excitation de 1*électro-aimant MR1 et le déplacement dans le sens des aiguilles d'une montre provoque l'excitation de l,électro-40 aimant MR2. Cette commande détermine le sens du réglage, de la manière 01193 2121840 mentionnée précédemment. la. distance sur laquelle le curseur est déplacé fixe l'intensité du courant d'excitation et donc la force de réglage exercée sur le tiroir du servo-distributeur. Ce réglage fixe donc directement le mode de commande du mouvaient de l'organe correspondant . Lorsque l'appareillage de commande est affecté à un organe de commande d'une échelle rotative, l'un ou l'autre sens de rotation à partir de la position de repos de l'échelle peut être sélectionné immédiatement. la sélection et l'attaque des électroaimants déterminent à elles seules ce sens de rotation. Lorsque l'excitation de 1*électro-aimant sélectionné diminue ensuite ou est coupée, l'échelle rotative est ramenée de manière univoque en position de repos. Pour que les mouvements s'arrêtent automatiquement en fonction de la présélection, le servo-distributeur W comporte des circuits de reflux. Ces circuits rl et r2 représentés sur la figure 3 sont situés dans l'enveloppe du distributeur. Le tiroir du servo-distributeur occupe la position neutre représentée et obture le canal c de l'enveloppe. Le canal a communique avec le canal b par la chambre gauche du tiroir. Le circuit rl de reflux dérive du canal a et aboutit sur la face du tiroir située du côté opposé à celui de 1*électro-aimant MR1. Les canaux d et e communiquent par la seconde chambre de gauche du tiroir. Le circuit de reflux r2 dérive du canal d et débouche sur-la face du tiroir située du côté opposé à celui de 1'électro-aimant MR2. Lorsque 1*électro-aimant MRi déplace le tiroir vers la droite, la portée gauche de ce dernier obture le canal b selon le circuit hydraulique de la figure 1. La portée centrale du tiroir libère le canal c qui communique ainsi avec le canal a. Les canaux d et e restent reliés. La pression exercée par la pompe P dans le canal c parvient sur la face droite du tiroir par le canal a et le canal rl de reflux, la. contre-pression qui monte de ce côté ramène le tiroir en position neutre, bien que l'electro-aimant MRi reste excité. Le processus est le moue lorsque 1'électro-aimant MR2 est excité et que le tiroir se déplace vers la gauche. Un détendeur peut être monté entre la pompe et les deux distributeurs, afin que la pression de travail reste constante dans le servo-distributeur et/ou le distributeur de commande. Tous ces éléments commandés hydrauliquement peuvent être réunis en tin groupe robuste de commande, dont le fonctionnement est sûr. XL va de soi que l1appareillage de 1*invention peut subir de nombreuses modifications, sans sortir de son cadre. 72 01193 -9- 2121840 REVENDICATION S 1. Appareillage de commande, au moyen d'organes hydrauliques, des mouvements d'un élément porteur, dont la longueur et la position dans l'espace sont variables, en particulier de la tringle- 5 rie d'une échelle rotative al3.ongeable, du mât télescopique d'une plate forme élévatrice tractée ou de la flèche de longueur variable d'une grue, caractérisé en ce qu'un distributeur (W) dont le tiroir est centré en position neutre (0) est monté en amont de chaque organe de commande (par exemple d'un vérin hydraulique AZ, d'un moteur hydrau-10 lique HM, ou autre), le tiroir occupant cette position bloquant l'arrivée du fluide de travail audit organe de commande, ce tiroir étant déplacé hydrauliquement en fonction de l'attaque d'intensité prédéterminée d'un servo-distributeur (W) commandé électriquement et son déplacement déterminant directement le sens et/ou le débit du fluide di-15 rigé sur l'organe de commande. 2. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit distributeur (WV) en position neutre (0) coupe la communication entre les deux conduits de travail de l'organe de commande et la sortie d'une pompe de compression ainsi que l'admission a un reservoir 20 de fluide de travail. 3 • Appareillage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'attaque de l'un ou l'autre des électro-aimants (MRI ou MR2) du servo-distributeur (W) règle sélectivement les deux positions de travail dudit distributeur (WV) et donc le sens de circu-25 lation du fluide. 4. Appareillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3s caractérisé en ce que le premier conduit de travail (A) de l'organe de commande (AZ, HM) communique avec l'admission du réservoir de fluide (T) et le second conduit de travail (B) communique avec la sortie 30 de la pompe (P) lorsque ledit distributeur (WV) occupe l'une de ses positions de travail (I) et, lorsqu'il occupe son autre position de travail (II), le premier conduit de travail (A) de 3.'organe de commande communique avec la sortie de la pompe (P) et le second conduit de tra-vai3. (B) communique avec 3.'admission au réservoir (T). 5» Appareillage se3.on l'une quelconque des revendications . précédentes, caractérisé en ce que ledit servo-distributeur (W) comporte un tiroir qui est centré en position neutre et qui, alors,relie les deux conduits hydrauliques de commande dudit distributeur (WV) avec l'admission dudit réservoir (T), tandis que 3.orsque ce tiroir occupe 40 l'une ou l'autre de ses deux positions de travail, il branche l'un ou 01193 -io- 2121840 l'autre desdits conduits hydrauliques de commande sur la sortie de la pompe et ouvre simultanément des circuits séparés de reflux destinés à le faire sortir de la position réglée de travail. 6. Appareillage selon la revendication 5j caractérisé en ce que les positions de travail déterminées par la présélection de l'attaque des électro-aimants du servo-distributeur subsistent jusqu'à ce que la contre-pression qui monte en provenance du circuit de reflux surmonte la force que 1'électro-aimant exerce sur le tiroir et ramène ce dernier en position neutre. 7. Appareillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'excitation des électro-aimants du servo-distributeur maintient l'organe de commande en position réglée de travail. 8. Appareillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7j caractérisé en ce que l'excitation des électro-aimants du servo-distributeur est réglable au moyen d'un organe de manoeuvre commandé à la main ou d'un organe de réglage télécommandé. 9. AppareilT âge selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'excitation des électro-aimants du servo-distributeur est réglable par variation du courant d'excitation au moyen de résistances série. 10. Appareil!âge selon l'une quelconque des revendications 1 à 9» caractérisé en ce que la course du tiroir dudit distributeur (WV) est proportionnelle au débit du fluide passant par ce dernier. 11. Appareillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la pompe est branchée sur les raccords correspondants dudit distributeur (WV) et/ou du servo-distributeur (W) par l'intermédiaire d'un détendeur. 12. Appareillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit distributeur, le servo-distributeur et le détendeur d'un circuit de commande sont réunis en un groupe.