Brevet FR2111819A1 — publié le 19720609

La présente invention concerne un dispositif pour le blocage d'un tiroir de distributeur pouvant coulisser entre au moins deux positions, pour le maintenir dans une position donnée en antagonisme à une pression, comportant une came reliée à ce 5 tiroir, pouvant être amenée également dans au moins deux positions qui correspondent aux positions du tiroir, et un élément de verrouillage qui s'enclanche dans une dépression ménagée dans la came dans la position de celle-ci correspondant à la position de blocage du tiroir dès que l'élément de verrouillage est soumis à 10 l'effet d'une pression minimum prédéterminée et qui est relié à un piston comportant deux faces opposées soumises chaque fois à l'effet de la pression régnant en amont et en aval d'un régulateur de débit prévu dans le système hydraulique, le tiroir de distributeur étant raccordé en aval de ce régulateur de débit. 15 Dans un dispositif connu du type précité, les faces du piston relié à l'élément de verrouillage qui sont soumises à l'effet de la pression sont identiques. Mais étant donné que, lors de la mise en pression d'un cylindre hydraulique monté en aval du tiroir de distributeur, il se produit dans le système 20 une certaine chute de pression par suite de la présence du régulateur de débit, des pressions différentes l'une de l'autre s'exercent sur les deux faces du piston ayant même superficie. L'élément de verrouillage est bien alors repoussé dans la dépression correspondante de la came, mais un déplacement du 25 tiroir de distributeur à la main est rendu plus difficile lors de la mise en pression du cylindre. Le but de l'invention est d'agencer le dispositif de blocage hydraulique du tiroir de distributeur de telle sorte que, lors de la mise en pression d'un cylindre, ce tiroir de distri-30 buteur puisse être encore déplacé facilement, la force ou poussée agissant en antagonisme au déplacement du tiroir jusque dans l'une de ses positions pouvant toutefois repousser facilement l'élément de verrouillage hors de la dépression prévue dans la came dès que le piston de ce cylindre est arrivé en fin de 35 course et qu'un équilibre de pression s'établit ainsi en amont et en aval du régulateur de débit. On parvient à ce résultat, suivant l'invention, par le fait que le côté de pression relié à un point situé en amont du régulateur de débit peut être en outre soumis à l'effet d'une 40 pression constante, le côté de pression relié à un point situé 71 38173 2 2111819 en aval de ce régulateur de débit présentant une superficie supérieure à celle du côté soumis à la pression régnant en amont de ce régulateur de débit. Ainsi, le côté soumis à la pression régnant en aval du régulateur de débit peut être solli-5 cité plus fortement que cela n'était le cas jusqu'ici, même s'il se produit une chute de pression, tandis que'dans le cas d'une telle chute de pression la force supplémentaire exercée provoque un enclanchement de l'élément de verrouillage dans la came. Par suite de la force plus élevée qui s'exerce sur le côté soumis à 10 la pression régnant en aval du régulateur de débit, le tiroir de distributeur peut toutefois être déplacé de manière simple, même en service. Suivant un mode de réalisation constructivement simple, il est prévu un ressort assurant la sollicitation constante sup-15 plémentaire. Suivant une autre particularité de l'invention, les faces soumises à la pression sont agencées de telle sorte, et le montage du ressort est assuré de telle manière, que si les conditions de pression régnant en amont et en aval du régulateur de 20 débit sont identiques, la pression s'exerçant sur la face reliée à un point situé en aval du régulateur de débit correspond à la pression s'exerçant sur la face reliée à un point situé en amont du régulateur de débite Du fait de cette disposition, s'il se produit une chute de pression dans le système, le ressort peut 25 maintenir avec certitude l'élément de verrouillage dans la dépre sion de la came. Le ressort utilisé suivant l'invention est judicieusement un ressort hélicoïdal disposé dans un perçage servant au montage du piston, et il prend appui par une extrémité contre ce piston 30 et par son autre extrémité contre un organe obturant le perçage précité. Les faces de superficies différentes soumises à la pression sont obtenues, suivant l'invention, par le fait que chacune de ces faces porte une tige de piston, la tige de piston reliée à un point situé en aval du régulateur de débit ayant 35 toutefois un diamètre inférieur à celui de la tige de piston reliée à un point situé en amont du régulateur de débit. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention. 40 La fig. 1 montre un dispositif de type connu pour le blo 71 38173 3 2111819 cage d'un tiroir de distributeur. La fig. 2 montre le dispositif suivant l'invention assurant le blocage de ce tiroir de distributeur. Sur lesfig. 1 et 2, les organes correspondantsont été dési-5 gnés par les mêmes références. D'une façon plus particulière, on a désigné sur la fig. 2 le système de commande suivant l'invention par la référence lO, son carter ou boîtier par la référence 12 et le fond de carter ou réservoir associé par la référence 14. Ce réservoir est relié au côté aspiration d'une pompe 1C 15 dont le côté refoulement est relié à un passage 18 qui, comme visible également sur la fig. 2, comprend des canaux 20, 22, 24 et 26. Ceux—ci sont, relativement à l'orifice d'entrée du pas— saae 18, orientés d'abord vers la droite, puis vers le bas, ensuite vers la gauche, et enfin vers le haut à l'intérieur du 15 carter 12. Un premier oerçage 28 relie les canaux 22 et 26 entre leurs extrémités et sert au montage d'un clapet 30 soumis à l'effet de la pression, qui s'oppose à une communication pour le liquide entre les deux canaux et dont les extrémités opposées sont soumises à l'effet de la pression régnant dans les canaux 20 22 et 26. Le clapet 30 est repoussé vers la droite contre un doigt de butée 31 par l'intermédiaire d'un ressort 32. Le perçage 28 présente en outre un orifice de sortie 34 qui est relié au canal 26 par un autre perçage formé par une gorge annulaire 36 prévue autour du clapet 30 et coopérant avec un décolletage 25 annulaire 38 prévu dans le perçage 28, pour créer un passage dont le diamètre efficace est variable et dont la section diminue quand le clapet 30 est déplacé vers la gauche en antagonisme à l'action du ressort 32„ Le canal 24 relie les extrémités inférieures des canaux 3C 22 et 26 et sert au montage à rotation d'un régulateur de débit tubulaire 40 dont l'orifice d'entrée peut être déplacé à volonté de telle sorte que le débit d'écoulement du fluide sous pression en direction du canal 24 puisse être modifié. Cette opération est assurée par l'intermédiaire d'une poignée ou manette 44 disposée 35 à l'extérieur du carter 12. Ainsi, on peut choisir également des débits de fluide différents entre la pompe 16 et l'orifice de sortie 34 du perçage 28, par un réglage approprié de l'orifice d'entrée 42 par rapport au canal 22. On notera que, pendant l'écoulement du fluide sous pression, il se produit au niveau du 40 régulateur de débit 40 une chute de pression prédéterminée quand 71 38173 4 2111819 une pression de travail normale règne dans le système. Mais étant donné que les côtés opposés du clapet 30 sont soumis à l'effet de la pression du fluide régnant dans les canaux 22 et 26, cette chute de pression prédéterminée va agir également sur 5 ce clapet 30, qui prend alors une position dans laquelle la quantité de liquide désirée passe par l'orifice ménagé par la gorge 36 et le décolletage 38. Dans le cas de différences de pression apparaissant dans le système, faisant varier la chute de pression prédéterminée, le clapet 30 se déplace de façon 10 correspondante, pour augmenter ou réduire la section de l'orifice de passage, afin de conserver le débit de liquide désiré. La quantité de liquide ainsi commandée par le clapet 30 et le régulateur de débit 40 parvient à partir, de l'orifice de sortie 34 du perçage 28, dans un conduit de pression 46, afin de 15 diriger ce fluide sous pression vers un vérin hydraulique à double effet 48. Le cylindre du vérin 48 présente deux perçages d'entrée 50 et 52 qui sont reliés chacun aux conduits de commande 54 et 56. Le conduit de pression 46 débouche dans un distributeur à tiroir coulissant 58 qui, de son côté, est relié à un 20 conduit de retour 60 et aux conduits de commande 54 et 56. La position du tiroir du distributeur peut être modifiée au moyen d'un levier de commande 62. Celui-ci est monté sur un arbre 64 qui, de son côté, est tourillonné dans le carter 12, plus spécialement dans les parois opposées de la partie inférieure de ce 25 carter formant réservoir 14. Le levier de commande 62 est relié au tiroir de distributeur 58 par l'intermédiaire d'une liaison 66 qui, pour plus de clarté, n'a été représentée ici que d'une façon schématique et qui a été indiquée en pointillé. Dans la pratique, le tiroir de distributeur 58 est logé dans le carter 30 12, mais il en a été sorti sur le dessin pour plus de clarté. Jur le dessin, le tiroir de distributeur 58 est représenté dans sa position médiane ou position neutre, dans laquelle aucun fluide sous pression ne peut parvenir aux perçages d'entrée 50, 52 du cylindre 48. Toutefois, si le levier de commande 62 est 35 déplacé dans le sens anti-horaire à partir de la position représentée, le tiroir de distributeur 58 est alors déplacé vers la droite vers une première position de travail dans laquelle le conduit de pression 46 est relié au perçage d'entrée 52, tandis que le conduit de retour 60 est relié au perçage 50. Ces liai-40 sons sont inversées quand le levier de commande 62 est déplacé 71 38173 5 2111819 dans le sens horaire à partir de la position représentée, le tiroir de distributeur étant alors déplacé lui-même vers la gauche jusque dans sa seconde position de travail. Pour pouvoir bloquer automatiquement le tiroir de distri-5 buteur 58 dans ses deux positions de travail dès qu'il a été déplacé à la main, il est prévu un dispositif d'arrêt ou de verrouillage 68. Celui-ci est constitué plus spécialement par une came 70 qui est montée dans le carter 12 et qui est reliée angu-lairement à l'arbre 64, de sorte que cette came est déplacée dès 10 que le levier de commande 62 est actionné pour déplacer le tiroir de distributeur 58 vers la droite ou vers la gauche. La came 70 présente elle-même une surface incurvée ou en arc de cercle 72 dans laquelle deux dépressions semi-circulaires 74 et 76 écartées l'une de l'autre sont usinées. Un élément de verrouillage 78 est 15 lui-même monté dans le carter 12 de façon à pouvoir se déplacer en un mouvement de va et vient, et il peut être rapproché de la surface de la came 70 ou être écarté de celle-ci. Cet élément est associé à un galet 80 qui roule sur la surface de la came 70. Sur le dessin, ce galet 80 se trouve exactement à mi-distance 20 entre les dépressions 74 et 76 de la came 70. Le galet 80 vient s'enclancher dans l'une des dépressions 74 et 76 dès que le levier de commande 62 est lui-même déplacé par pivotement dans le sens horaire ou dans le sens anti-horaire à partir de la position représentée, pour amener le tiroir de distributeur dans l'une de 25 ses positions de travail. Si le galet 80 se trouve dans l'une des cavités 74 et 76 et si une force égale ou supérieure à une force minimum prédéterminée agit sur cet élément de verrouillage, le galet 80 va demeurer dans la dépression, de sorte que la came 70 et ainsi le tiroir de distributeur 58 sont maintenus dans les 30 positions correspondantes. Toutefois, si la force agissant sur l'élément de verrouillage 78 tombe au-dessous d'une valeur minimum prédéterminée, deux ressorts de centrage 82 agissent alors sur le tiroir de distributeur et sur la came pour les ramener dans la position représentée sur le dessin. 35 Le dispositif de verrouillage 68 est en outre associé à un dispositif à effet hydromécanique, afin de pouvoir faire agir des forces de commande sur l'élément de verrouillage. D'une façon plus particulière, le dispositif de verrouillage 68 comprend un perçage 84, qui est prévu dans le carter 12 dans 40 l'alignement axial de l'élément de verrouillage 78, au niveau 71 38173 6 2111819 des extrémités opposées des canaux 22 et 26. Ce oerçage sert au montage à coulissement d'un piston 86 qui interdit le passage * du liquide entre les canaux 22 et 26. De cette manière, s'il se produit une chute de pression sur le clapet 3C et dans le ré-5 qulateur de débit 40, cette chute de pression aaxt au même degré sur le piston 86. Ce piston 86 est monté coaxialement sur une tige de piston 88 qui est de son côté guidée dans des éléments obturateurs 9C, S2 prévus dans les extrémités du perçage 84. L'extrémité de gauche de la tige de piston 88 est égale-10 ment reliée à l'élément de verrouillage 78 et les forces qui tendent à déplacer le piston 86 vers la gauche sont transmises directement à une surface de butée annulaire 54 prévue sur la tige de piston 88 et contre laquelle le côté gauche du piston 68 est également repoussé par l'intermédiaire d'un ressort 96 15 dont les extrémités prennent appui contre l'extrémité droite du piston 86 et contre l'élément obturateur de droite 90. Le ressort 96 sert en outre à maintenir le piston 86 dans une position de coopération avec la surface de butée 94, en exerçant sur elle une force mécanique en principe constante qui est 20 transmise à l'élément de verrouillage 78 par la tige de piston 88. Comme cela est visible sur la fig. 2, la surface de butée annulaire 94 se trouve entre un premier tronçon de tige 98 qui reçoit le piston 86 et qui s'étend vers la droite à partir de 25 la butée 94 et un second tronçon de tige 100, dont le diamètre est un peu inférieur à celui du tronçon de tige 98 et qui s' étend vers la gauche à partir de la surface de butée 94. La différence de diamètre fournit une plus petite superficie soumise à la pression sur la face du piston 86 et de la tige de piston 88 30 recevant la pression de liquide agissant sur le côté droit du piston, par rapport à la superficie soumise à la pression de la face du piston et de la tige de piston recevant la pression de liquide agissant sur le côté gauche du piston 86. Les dimensions des tronçons de tige 98 et 100 sont choisies de telle sorte que, 35 pour une même pression de liquide, ayant plus spécialement la valeur de celle qui règne normalement dans les canaux 22 et 26 quand le cylindre 48 a atteint l'extrémité de sa course et qui agit alors sur les deux faces du piston 86, la pression réellement efficace s'exerçant sur le piston 86 et sur la tige de 40 piston 88 corresponde sensiblement à la force exercée sur ce 71 38173 7 2111819 piston 8b par le ressort 96 et agisse en antagonisme à cette dernière force. Quand la force du ressort est neutralisée de cette manière, les ressorts de centrage 82 interviennent pour ramener le tiroir de distributeur 58 dans sa position neutre. 5 Pendant le déplacement du cylindre 48 entre ses deux posi tions de fin de course, du fait des superficies différentes du piston 86 soumises à l'action de la pression, l'effet exercé par la chute de pression au niveau du piston 86 sur la force agissant sur l'élément de verrouillage est réduit, étant donné 10 que la pression la plus élevée agit sur la surface la plus petite, à droite du piston 86, tandis que la pression la plus faible agit sur la surface la plus grande, à gauche de ce piston. La force exercée par le ressort 96 sur le piston 86 est un peu supérieure à la force minimum prédéterminée qui est néces-15 saire pour retenir l'élément de verrouillage 78 dans l'une des dépressions 74 et 76, et la différence de superficie entre les deux faces du piston 86 est telle que seule une petite fraction de la force exercée par le ressort 96 sur le piston 86 soit ajoutée ou soustraite. Ainsi, la force qui est exercée sur l'élé-20 ment de verrouillage 78 pendant le mouvement du vérin 48 demeure en principe constante. Cette particularité est importante, étant donné que le dispositif de blocage 68 peut ainsi être déclancné à la main en exerçant sur le levier de commande 62 sensiblement la même force, quelles que soient les pressions de 25 travail variables qui normalement agissent sur les faces opposées du piston 86. On a représenté sur la fig. 1 un système de commande 102 qui comporte un dispositif de blocage connu IO^a. Celui—ci est constitué par la came 70, l'élément de verrouillage 78 et le 30 perçage 84, qui correspondent aux éléments du dispositif de blocage 68 décrit précéaemment. Toutefois, les dispositifs servant à la sollicitation de l'élément de verrouillage 78 sont différents et ils comportent d'une façon détaillée un piston cylindrique IGo, qui est monté de façon coulissante dans le J5 perçage 84 entre les canaux 22 et 25. A droite et à gauche des faces actives du piston 106 s'étendent des tiçes de même diamètre 108 et 11C, qui sont elles—mêmes guidées dans des éléments obturateurs 1*12 et 11^ engagés dans les extrémités droite et gauche du oerçagé 84. L'extrémité gauche de la tige 110 est en 40 outre reliée à l'élément de verrouillage 78. 71 38173 8 2111819 On voit ainsi que la seule force par laquelle l'élément de verrouillage est maintenu dans l'une des dépressions 74 et 76 ménagée dans la came 70 dépend de la chute de pression au niveau du régulateur de débit. On voit en outre que si la chute de 5 pression s'écarte fortement de la valeur désirée, par exemple par suite de la force constante exercée par le ressort de commande 32 ou pour toute autre raison, il peut être difficile d'agir à la main sur le dispositif de blocage 104. î-îais il peut arriver également que la force agissant sur l'élément de ver-10 rouillage-78 tombe au-dessous de la valeur qui est nécessaire pour maintenir cet élément de verrouillage dans la dépression associée, de sorte que le tiroir de distributeur 58 est amené trop tôt dans sa position neutre par l'intermédiaire du ressort 82. 15 Le mode de fonctionnement du dispositif de blocage 68 sui vant l'invention peut être résumé comme suit: Si l'on suppose que le système de commande 10 se trouve dans la position neutre représentée, le tiroir de distributeur 5 8 s'oppose à l'écoulement du fluide sous pression en direction du vérin 48 et le 20 levier 62 associé à la came 70 se trouve dans une position dans laquelle le galet 80 occupe une position médiane entre les dépressions 74 et 76 prévues sur la surface 72. S'il est désirable de faire sortir la tige du vérin 48, le levier de commande 62 est déplacé angulairement dans le sens anti-horaire, afin de 25 relier les perçages d'entrée 52 et 50 au conduit de pression 46 et au conduit de retour 60. En même temps, le fluide sous pression peut s'écouler par l'orifice d'entrée 42 du régulateur de débit 40 et il peut en résulter une chute de pression. Cette chute de pression agit sur le piston 86 et, indépendamment de 30 la valeur de la chute de pression par rapport à la pression régnant dans le canal 22, il se produit sous l'effet des pressions qui agissent sur les faces de superficies différentes du piston 86 une petite force qui s'ajoute à celle du ressort 96 agissant sur le piston 86 ou se retranche de cette dernière 35 force. Dans chaque cas, la force efficace agissant sur l'élément de verrouillage 78 suffit pour maintenir cet élément de verrouillage 78 dans l'une des dépressions 74 et 76 jusqu'à ce que le vérin 48 soit parvenu en fin de course. Dès que la tige de piston du vérin 48 est complètement 40 sortie, aucun fluide ne peut plus pénétrer dans le perçage 71 38173 9 2111819 d'entrée correspondant et la pression agissant sur les côtés opposés du régulateur de débit 42 s'équilibrent alors. En d'autres termes, dès que le vérin 48 est parvenu en fin de course, la chute de pression au niveau du régulateur de débit 40 s'annu-5 le. Mais la pression qui agit sur la face de plus grande superficie, c'est-à-dire sur le côté gauche du piston 86, va alors exercer une force qui est un peu supérieure à celle agissant sur la face de droite du piston 86, et cette force est suffisante pour équilibrer la force exercée sur le piston 86 par le ressort. 10 L'un des ressorts de centrage 82 va alors agir et il peut, par l'intermédiaire du tiroir de distributeur 58 et de la liaison 66, faire basculer la came à partir de la position déterminée par l'élément de verrouillage 68 et ramener ce tiroir de distributeur dans sa position neutre ou médiane. 15 On notera en même temps que, lors de la sortie ou de la rentrée de la tige de piston du vérin 48, le dispositif de blocage 68 peut être mis au repos par une commande manuelle en exerçant une force sur le levier de commande 62. La force qui est nécessaire pour le dégagement de l'élément de verrouillage 20 demeure en principe constante et indépendante des variations de pression habituelles, étant donné que l'effet de ces variations est réduit par la relation particulière existant entre les diamètres différents des tronçons de tige 98 et 100 et par les pressions normales agissant sur les faces opposées du piston 86. 25 Des modifications peuvent être apportées au mode de réali sation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. 71 38173 10 2111819 REVENDICATIONS 1. - Dispositif pour le blocage d'un tiroir de distributeur pouvant coulisser entre au moins deux positions afin de le maintenir dans une position donnée en antagonisme a l'effet d'une 5 pression, comportant une came reliée au tiroir de distributeur, déplaçable également dans au moins deux positions correspondant aux deux positions du tiroir de distributeur, et un élément de verrouillage qui s'enclanche dans une dépression de la came dans la position correspondant à la position de blocage du tiroir de 10 distributeur dès que cet élément de verrouillage est soumis à l'effet d'une pression minimale prédéterminée, ainsi qu'un piston présentant deux faces de pression opposées, qui sont soumises chaque fois à l'effet de la pression régnant en amont et en aval d'un régulateur de débit à l'intérieur du système hydraulique, le 15 tiroir de distributeur étant raccordé à un point situé en aval de ce régulateur de débit, caractérisé en ce que la face de piston reliée à un point situé en amont du régulateur de débit est soumise en outre à l'effet d'une force ou pression constante, tandis que la face de ce piston reliée à un point situé en aval 20 du régulateur de débit présente une superficie supérieure à celle de la face reliée à un point situé en amont du régulateur de débit. 2. - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un ressort exerçant la force ou pression 25 constante additionnelle précitée. 3. - Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les faces actives du piston sont agencées de telle sorte, et le ressort est disposé'de manière telle que, si les pressions régnant en amont et en aval du régulateur de débit 30 sont les mêmes, la pression agissant sur la face du piston reliée à un point situé en aval du régulateur de débit corresponde à la pression agissant sur la face du piston reliée à un point situé en amont de ce régulateur de débit. 4. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 35 précédentes, caractérisé en ce que le ressort est un ressort hélicoïdal logé dans un perçage dans lequel le piston est monté, ce rèssort prenant appui par une extrémité contre ce piston et par son autre extrémité contre un élément obturateur fermant le perçage mentionné. 40 5. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 71 38173 ii 2111819 précédentes, caractérisé en ce que chaque face du piston porte une tige, la tiqe prévue sur la face reliée à un point situé en aval du régulateur de débit ayant un diamètre inférieur à celui de la tige portée par la face reliée à un point situé en amont de ce régulateur de débit.