Brevet FR2120003A1 — publié le 19720811

La présente invention concerne un distributeur à tiroir de commande comportant au moins un joint ou une bague d•étanchéité prévu dans une rainure annulaire du boisseau du distributeur et appliqué sur la surface de la partie d»étanchéité d'un tiroir de 5 commande pouvant être déplacé à partir d'une première position jusque dans au moins une seconde position. •Il existe déjà des distributeurs à tiroir de commande, en particulier des distributeurs travaillant à des pressions élevées, dans lesquels le tiroir de commande est rendu étanche par 10 des joints d'étanchéité prévus dans l'alésage 4u boisseau du distributeur. Dans le cas de pressions très élevées, il peut arriver que les joints d'étanchéité soient éjectés des rainures, -en particulier lorsque le tiroir de commande passe au-dessus de ces joints par son arête extérieure. 15 Le but de l'invention est de créer des moyens permettant d'éviter cette éjection des joints d'étanchéité à partir des rainures annulaires. On parvient au résultat désiré, suivant l'invention, par le fait que, lors du déplacement du tiroir de commande jusqu'au 20 voisinage de sa seconde position, du fluide sous pression s'écoule par au moins un orifice compensateur ou d'équilibrage qui amène ce fluide sous pression du perçage considéré jusque sur le côté du joint d'étanchéité opposé à ce perçage. De cette manière, il s'établit des deux côtés du joint d'étanchéité une pression 25 sensiblement égale, ce qui évite au joint d'être éjecté de sa rainure en un point quelconque de la course du tiroir de commande. A cet effet, suivant l'invention, l'orifice d'équilibrage est formé avantageusement par un grand nombre de perçages répartis sur le pourtour du tiroir de commande et débouchant à la 30 surface de celui-ci. En outre, suivant une autre particularité avantageuse, l'orifice d'équilibrage présente une section droite qui est nettement supérieure à la section droite de l'interstice ménagé entre l'alésage du distributeur et le tiroir. De cette manière, le fluide sous pression peut s'écouler sans difficulté 35 par les perçages, de sorte que le joint d'étanchéité n'est pas surchargé d'un côté. Avantageusement, la section droite totale des orifices ou perçages d'équilibrage est en outre nettement supérieure à la section droite de l'interstice ménagé entre l'alésage du boisseau du distributeur et le tiroir, et ces perçages 40 d'équilibrage sont disposés de façon à s'étendre radialement et 71 46303 2 2120003 sont coupés par une cavité axiale ménagée par tournage à 1•extrémité du collet du tiroir. De cette manière, on obtient également une décharge du joint ou de la bague d'étanchéité, de sorte que le fluide sous pression peut s'écouler sans difficulté par 5 l'orifice ou le perçage d'équilibrage et provoque en même temps un déplacement du dispositif hydraulique. Suivant une autre particularité avantageuse de l'invention, les arêtes des collets du tiroir de commande orientées vers les perçages sont arrondies ou ont une forme bombée, et l'intervalle 10 radial ménagé entre l'alésage du boisseau et le tiroir de commande présente dans une troisième position, au voisinage de la seconde position de ce tiroir de commande, une taille telle que le fluide sous pression puisse s'écouler depuis le perçage d'admission vers un vérin hydraulique. Du fait de la conformation 15 particulière de l'extrémité de la surface d'étanchéité du tiroir de commande, on obtient une réduction de la résistance par frottement dans l'alésage du boisseau, de sorte que l'usure du joint d'étanchéité est également diminuée. La description qui va suivre, faite en regard des dessins 20 annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre 1'invention. La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un distributeur de commande à plusieurs voies. Les fig. 2 à 6 sont des représentations partielles du bois-25 seau du distributeur et du tiroir de commande, avec le joint d'étanchéité, dans plusieurs positions de travail. Sur le dessin, on a désigné par la référence 10 un distributeur à plusieurs voies pour la commande du fluide sous pression entre une pompe, un réservoir 14 et un vérin hydraulique à double 30 effet 16. Le distributeur de commande 10 présente un boisseau 18 muni d'un alésage 20 dans lequel deux chambres annulaires 22 et 24 sont prévues au voisinage des extrémités gauche et droite de l'alésage 20. Ces chambres annulaires 22 et 24 présentent des 35 perçages ou orifices de sortie correspondants 26 et 28 reliés au réservoir 14. A peu près au milieu de l'alésage 20, il est prévu une chambre annulaire 30, qui est reliée par un perçage d'admission 32 au raccord de sortie de la pompe 12. Deux chambres annulaires 34 et 36 sont prévues du côté droit et du côté gauche 40 de la chambre annulaire médiane 30. Deux perçages de refoulement 71 46303 3 2120003 ou de sortie 38 et 40 relient les chambres 34 et 36 aux côtés droit et gauche du vérin hydraulique 16. Il est prévu, entre deux perçages débouchant dans l'alésage 20 du boisseau, chaque fois une rainure annulaire 42 dans laquel-5 le est disposé un joint torique 44. Comme cela est visible en particulier sur les fig. 2 à 6, le noyau formé par la partie interne 46 du joint torique est constitué par une matière élastique, par exemple par du caoutchouc ou une matière analogue, qui est revêtue d'une enveloppe ou gaine présentant une faible 10 résistance à la friction, par exemple en "Téflon", cette enveloppe étant indiquée en 48. Un tiroir de commande 50 peut se déplacer axialement par coulissement dans l'alésage 20, ce tiroir présentant un collet gauche 52, un collet médian 54 et un collet droit 56. Le tiroir 15 de commande 50 est représenté sur la fig. 2 dans sa position neutre, dans laquelle les perçages 26, 28 reliés à l'alésage 20 sont isolés par rapport aux autres perçages, et dans laquelle les joints toriques 44 s'appliquent contre les surfaces des collets 52, 54 et 56. Le fluide sous pression qui agit sur le ti-20 roir de commande 50 et qui parvient ainsi dans l'interstice ménagé entre le tiroir de commande 50 et l'alésage 20 est alors réparti entre plusieurs rainures d'équilibrage annulaires étroites 58 ayant une forme de V, qui sont prévues de part et d'autre du joint torique 44. 25 Le tiroir de commande 50 peut être amené depuis sa position neutre dans trois positions de travail différentes. Ainsi, ce tiroir de commande peut être amené de sa position neutre dans une position de gauche, une position de droite ou une position d'extrême droite, ce qui assure un "relevage", un "abaissement" 30 ou une position "flottante" du vérin hydraulique. Il est particulièrement avantageux que le joint torique 44 soit retenu dans sa rainure annulaire 42 lorsque les surfaces des collets 52, 54 et 56 passent sur lui en frottant lors du déplacement sélectif du tiroir de commande 50 vers sa position de travail correspon-35 dante. Pour cette raison, l'extrémité droite et l'extrémité gauche des collets 52 et 54, ainsi que l'extrémité gauche du collet 56 présentent une cavité annulaire 60 ménagée par tournage. A la périphérie du tiroir de commande 50, quatre perçages 62 répartis de façon uniforme relient l'extrémité interne de la cavité an-40 nulaire 60 à la surface du collet correspondant 52 à 56. En outre^ 71 46303 4 2120003 les collets 52, 54 et 56 du tiroir de commande 50 présentent avantageusement des arêtes arrondies ou bombées 64. Le but de la cavité axiale 60 produite par tournage, des perçages 62 et des arêtes arrondies 64 est décrit en regard des . 5 fig. 2 à 6. Sur ces figures, on a représenté simplement l'extrémité gauche du collet médian 54, qui se déplace en face du joint torique pour parvenir dans une position dans laquelle le vérin hydraulique 16 est abaissé. Sur les fig. 2 à 6, on suppose que la pression du fluide dans le perçage 32 est supérieure à celle 10 du fluide dans le perçage 38. Naturellement, on peut supposer qu'un état inverse existe. La fig. 2 montre la position neutre du collet 54, dans laquelle le joint torique 44 empêche de faibles pertes par fuite du perçage 32 vers le perçage 38. La pression élevée qui règne 15 dans le perçage 32 assure alors l'application du joint torique 44 contre le côté gauche de la rainure annulaire 42. Le fluide sous pression parvient par l'intermédiaire d'un interstice 66 ménagé entre le collet 54 et la paroi interne de l'alésage 20, dans la rainure annulaire 42. Le perçage 62 est, dans cette po-20 sition, en communication avec la rainure annulaire d'équilibrage 58 placée à gauche du joint torique 44, ou bien la rainure annulaire se trouve au-dessus du perçage 62. Sur la fig. 3, le collet 54 a été déplacé légèrement vers la droite, jusque dans une position dans laquelle le perçage 62 25 est obturé par le joint torique 44. Afin que le perçage 62 n'endommage pas ou n'use pas progressivement le joint torique 44, l'extrémité sortie de ce perçage 62 est fraisée et polie de façon appropriée. Le collet 54 est, sur la fig. 4, déplacé encore vers la droite, jusque dans une position dans laquelle le per-30 çage 62 se trouve du côté droit du joint torique 44 et est en communication avec l'alésage 20, une partie de la surface du collet 54 s'appliquant encore dans ce cas contre le joint torique 44. De part et d'autre du joint torique, il règne alors un équilibre de pression étant donné que la pression qui règne dans le 35 perçage 38 est présente des deux côtés de ce joint torique. Dans cette position, le fluide sous pression s'écoule par le conduit d'admission 32 et l'interstice 66 en direction du perçage 62, puis vers le perçage 38. La totalité de la section droite des perçages 62 est nette-40 ment supérieure à la section droite de l'interstice 66 par lequel 71 46303 5 2120003 s'écoule dans des conditions de travail normales, une petite partie du fluide sous pression. Dans cette position du tiroir de commande 50, l'extrémité gauche du collet 56 prend une position analogue par rapport au joint torique associé 44. Etant 5 donné que la pression qui règne dans le perçage 40 est supérieure à celle régnant dans le perçage de sortie 28, le fluide sous pression s'écoule depuis le perçage 40 vers ce perçage de sortie 28 par le perçage 62 et l'interstice 66.- De cette manière, il se produit un abaissement progressif du vérin hydraulique 16, la 10 vitesse de descente de ce vérin hydraulique ét;ant commandée par la fraction du fluide soiis pression qui s'écoule par l'interstice 66. On a représenté sur la fig0 5 le collet 54 dans une position dans laquelle le joint torique 44 n'assure plus d'étanchéité par 15 coopération avec la surface de ce collet. Etant donné que la pression qui règne du côté droit du joint torique 44 est évacuée par le perçage 62, aucune tendance à l'éjection du joint torique 44 hors de sa rainute annulaire 42, par l'interstice 70 ménagé . par l'arête 64 et le. perçage 20, comme cela serait le cas si le 20 perçage 62 n'était pas prévu, n'existe plus. Sur la fig. 6, le collet 54 est représenté dans une position dans laquelle le vérin hydraulique 16 est abaissé, le fluide sous pression s'écoulant entre l'extrémité gauche du collet 54 et l'arête de la chambre annulaire 30. 25 Quand le tiroir de commande 50 est ramené dans sa position neutre, le collet 54 reprend en ordre inverse les positions décrites précédemment. XI est alors particulièrement avantageux que, lors du mouvement de rappel du tiroir de commande 50, l'arête arrondie 64 du collet vienne tout d'abord en contact avec le 30 joint torique 44. La surface bombée ou arrondie de l'arête 64 sert en particulier à maintenir les résistances par friction à une faible valeur, de sorte que les efforts nécessaires au déplacement du tiroir de commande 50 vers ses positions correspondantes conservent elles-mêmes une faible valeur. 35 L'agencement décrit ci-avant pour le distributeur 10 permet d'équilibrer la pression sur les deux côtés du joint torique 44, même lorsque le tiroir est déplacé jusque dans une position dans laquelle aucun contact n'est réalisé entre un collet et le joint torique. 40 Des modifications peuvent être apportées au mode de réalisa 71 46303 e 2120003 tion décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. 71 46303 7 2120003 REVENDICATIONS 1.- Distributeur à tiroir de commande comportant au moins un joint d'étanchéité prévu dans une rainure annulaire du boisseau du distributeur et prenant appui sur la surface de la par- 5 tie d'étanchéité d'un tiroir de commande pouvant être déplacé d'une première position jusque dans au moins une seconde posi-tionj caractérisé en ce que, lors du déplacement du tiroir de commande jusqu'au voisinage de sa seconde position, le fluide sous pression s'écoule par au moins un orifice d'équilibrage 10 ou de compensation qui amène ce fluide sous pression depuis l'un des perçages du boisseau jusque sur le côté du joint d'étanchéité opposé à ce perçage. 2.- Distributeur à tiroir de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice d'équilibrage est 15 constitué par des perçages répartis à la périphérie du tiroir de commande et débouchant à la surface de ce tiroir de commande. 3.- Distributeur à tiroir de commande suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'orifice d'équilibrage • présente une section droite qui est nettement supérieure à la 20 section -droite de l'interstice ménagé entre l'alésage du boisseau du- distributeur et le tiroiro 4.- Distributeur à tiroir de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section droite totale des perçages d'équilibrage est nette- 25 ment supérieure à la section droite de l'interstice ménagé entre l'alésage du boisseau du distributeur et le tiroir. 5.- Distributeur à tiroir de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les perçages d'équilibrage sont orientés radialement et sont coupés 30 par une cavité axiale ménagée par tournage, prévue à l'èxtrémi-té du collet correspondant du tiroir. 6.- Distributeur à tiroir de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les arêtes des collets du tiroir de commande orientées vers 35 les perçages associés sont arrondies ou bombées. 7.- Distributeur à tiroir de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'intervalle radial ménagé entre l'alésage du boisseau et le tiroir de commande a, dans une troisième position voisine 40 de la seconde position de ce tiroir, une grandeur telle que le 71 46303 8 2120003 fluide sous pression puisse s'écouler du perçage d'admission vers un vérin hydraulique»