Brevet FR2161015A1 — publié le 19730706

La présente invention se rapporte à un distributeur à tiroir destiné à commandeur la distribution de courants de liquide sous pression (distributeur hydraulique à plusieurs voies) dans lequel un tiroir, qui coulisse dans un alésage du corps de ce distributeur et présente des cordons de portée séparés par des gorges, ferme des orifices qui débouchent dans ledit alésage ou, au contraire, met ces orifices en communication entre eux par l'intermédiaire des gorges. Ces distributeurs hydrauliques peuvent, par exemple, commander le fluide hydraulique alimentant un vérin hydraulique suivant la position de son tiroir, le distributeur bloque la circulation du fluide ou au contraire, envoie le fluide à l'un ou l'autre des côtés du piston qui coulisse dans le vérin, le côté du piston qui n'est pas sollicité par le fluide sous pression devant être libéré pour laisser le fluide revenir du vérin. Dans sa position centrale, ce distributeur doit donc empêcher le fluide sous pression de parvenir au vérin et, en même temps, empêcher le liquide contenu dans le vérin de s'échapper de ce dernier, afin d'immobiliser avec sécurité le piston du vérin dans la position où il a été amené.Par contre, dans l'une des positions extrêmes du distributeur, le liquide sous pression doit être envoyé dans l'une des chambres du vérin qui sont séparées par le piston de ce dernier et l'autre chambre de ce vérin doit être mise à l'échappement, de manière que ce piston puisse se déplacer en direction de la chambre du vérin qui est mise à l'échappement. Naturellement, dans l'autre position extrême, le distributeur doit engendrer des conditions inverses.En partant de la position centrale, c 'est-à-dire de la position dans laquelle la transmission du liquide sous pression au vérin travaillant est bloquée de même que le retour du liquide du vérin, le tiroir de distributeur peut occuper plusieurs positions intermédiaires mais, dans la plupart des cas, on exige du distributeur que le tiroir prenne aussi rapidement que possible sa position extrême, c'est-à-dire que le distributeur met le piston du vérin en mouvement dans un sens ou dans l'autre, ou immobilise ce piston dans la position choisie, avec un retard aussi réduit que possible. A cet effet, il a déjà été réalisé des distributeurs hydrauliques comprenant un tiroir qui coulisse dans un alésage et dont la tige porte plusieurs cordons de portée. Dans une position centrale - la position de blocage - ces cordons ferment des orifices de pression ou de retour qui débouchent dans l'alésage de manière à bloquer la transmission de la pression à l'appareil hydraulique, qui est par exemple le vérin hydraulique travaillant mentionné plus haut, et à bloquer également le retour du fluide en provenance de cet appareil. Par contre, dans une position extrpie, le passage de transmission du liquide sous pression au vérin travaillant doit être ouvert aussi largement que possible et de même que le passage d'écoulement du fluide de retour en provenance de la chambre du vérin travaillant qui est située de l'autre côté du piston de ce vérin.Afin de limiter autant que possible l'étranglement du liquide sous pression à sa pénétration dans l'alésage du distributeur ou à sa sortie de cet alésage ou encore afin d'éviter que le liquide ne presse le tiroir sur une génératrice, on creuse des canaux annulaires dans cet alésage au débouché des orifices de pression et de retour. Le liquide hydraulique circule donc tout d'abord dans les canaux annulaires puis, lorsque l'alésage du distributeur est libéré, il pénètre dans cet alésage en passant par ces canaux. Toutefois, l'usinage de ces canaux annulaires au tour présente de très grandes difficultés de fabrication, notamment dans les distributeurs à alésage de petit diamètre. Dans ces distributeurs, on peut obtenir une réduction de la résistance à l'écoulement en formant dans les canaux annulaires des ailettes directrices qui prennent naissance au niveau des orifices et qui conduisent le liquide hydraulique vers l'alésage du distributeur en leur imprimant une direction aussi radiale que possible.La diminution de la résistance à ltécoulement que l'on peut atteindre par ce moyen est certes considérable mais l'accroissement du prix de revient est également très important et il ne peut être supporté économiquement que dans les cas des distributeurs de grande dimension et, par conséquent relativement coûteux I1 a également déjà été proposé antérieurement en vue de rendre plus économique la fabrication de ces distributeurs, de se dispenser des canaux annulaires et de remplacer chaque canal par un perçage qui se prolonge au-delà de l'alésage.Toutefois, cette forme de construction n'est applicable que dans les cas où les cordons portés par la tige du tiroir sont divisés en deux disques, de manière que la partie du perçage située de l'autre côté de l'alésage du distributeur puisse être atteinte par le liquide hydraulique. Dans la position centrale, c'est-à-dire la position de blocage, le tiroir présente donc dans ce cas dans l'alésage du distributeur deux disques placés respectivement à gauche et à droite de l'orifice et qui ferment cet alésage à la circulation du liquide hydraulique. Par contre, dans d'autres positions, l'un des disques se trouve à l'intérieur du perçage et l'huile sous pression le contourne sur ses deux faces. L'huile qui circule derrière le disquepénètre dans le perçage borgne situé de l'autre c8té de l'alésage du distributeur et, de là, revient de même dans cet alésage. Toutefois, cette forme de réalisation présente un inconvénient dans le fait que la résistance à l'écoulement est relativement élevée. Ces distributeurs ne peuvent donc Autre utilisés que pour des manoeuvres relativement lentes. L'invention vise à combiner les avantages des distributeurs à canaux annulaires, qui possèdent des caractéristiques hydrodynamiques avantageuses, aux avantages d'économie de fabrication des distributeurs qui comprennent, en remplacement, des canaux annulaires, des perçages prolongés au-delà de l'alésage. Suivant l'invention, ce problème est résolu, dans le cas d'un distributeur dans lequel un tiroir, qui coulisse dans un alésage formé dans un corps de distributeur et qui présente des cordons de portée séparés par des gorges, ferme des orifices qui débouchent dans l'alésage ou relient ces orifices entre eux par l'intermédiaire des gorges, par le fait que les orifices sont constitués par des perçages de dégagement prolongés au-delà de l'alésage, que ces perçages de dégagement sont fermés et laissent subsister de part et d'autre de l'alésage un volume de dégagement qui s'ouvre sur cet alésage et qu'au moins un perçage de raccordement débouche dans ledit volume de dégagement. Le perçage prolongé au-delà de l'alésage ne sert donc plus directement de conduit d'arrivée, comme cela se produit dans les formes de réalisation déjà connues, mais cette fonction est assurée par un perçage de raccordement qui mène au volume de dégagement formé par le premier perçage et, du point de vue hydrodynamique, on peut considérer que ce perçage de raccordement mène à un "canal annulaire" qui entoure le cordon du tiroir. On obtient donc les mêmes avantages hydrodynamiques que dans le cas du canal annulaire, mais avec un prix de revient incomparablement plus faible puisque, en fait, le seul usinage nécessaire consiste à percer des trous dans le bloc ou corps du distributeur. Les perçages de dégagement peuvent être fermés d'une façon extrêmement simple par enfoncement de billes à la presse, ou par vissage de vis, etc.. En outre, ces perçages de dégagement peuvent être, non pas des perçages borgnes mais des perçages traversants, que l'on doit alors fermer aux deux extrémités. La meme observation est valable pour le perçage de raccordement qui peut également être prolongé au-delà de l'alésage du distributeur, pour agrandir le volume de dégagement et, naturellement, être réalisé également sous la forme d'un perçage traversant. En outre, si le perçage de raccordement est un perçage traversant, on peut placer le raccordement d'un cOté ou de l'autre de ce perçage, ou fermer l'un ou l'autre de ces côtés. Naturellement, il est encore possible d'alimenter le perçage de raccordement par ses deux extrémités à la fois pour obtenir une nouvelle amélioration des conditions hydrodynamiques. Les perçages et l'alésage peuvent présenter des diamètres différents. En particulier dans le cas de cordons non divisés en disques, le perçage de dégagement ou le perçage de raccordement peut présenter un diamètre supérieur à celui de l'alésage du distributeur, pour éviter d'avoir à prévoir des canaux de liaison supplémentaires. Par contre, si les cordons du tiroir sont divisés, comme dans la forme de réalisation décrite, c'est-à-dire que chaque cordon est composé de plusieurs disques, il est avantageux que tous les perçages et l'alésage soient exécutés au même diamètre et que les points d'intersection des perçages soient situés sur l'axe de l'alésage du distributeur. De cette façon, les disques du tiroir sont constamment guidés dans l'alésage du distributeur et on obtient en outre des conditions hydrodynamiques facilement prévisibles. Dans la construction suivant l'invention, on peut également prévoir des perçages de raccordement disposés en V, qui partent d'un orifice de raccordement et conduisent au volume de dégagement ménagé de part et d'autre de l'alésage du distributeur, ce qui apporte une nouvelle amélioration des conditions hydrodynamiques. Par ailleurs, ces perçages de raccordement peuvent également être inclinés par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de l'alésage du distributeur, de sorte que l'on peut ainsi choisir à volonté la position des orifices de raccordement d'arrivée de la pression et de retour. Ceci est particulièrement important lorsque ces orifices de raccordement doivent être placés à un écartement mutuel normalisé, mais que, pour des raisons d'hydrodynamique, il est nécessaire de placer les orifices de débouché de ces perçages dans l'alésage du distributeur à un écartement différent. Naturellement, cette disposition en V des perçages de raccordement n'exclut pas la possibilité de prévoir un autre perçage de raccordement qui mène directement de l'orifice de raccordement à l'alésage du distributeur, ce qui ouvre une communication supplémentaire avec l'alésage du distributeur, c'està-dire agrandit la section de transmission de la pression ou la section d'écoulement du liquide de retour. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une coupe d'un distributeur suivant l'invention; la figure 2 est une coupe longitudinale du distributeur de la figure l; la figure 3 est une vue de dessus d'un distributeur muni de perçages de raccordement en V; et la figure 4 est une coupe transversale du distributeur de la figure 3. Le corps 1 du distributeur présente un alésage 2 dans lequel coulisse un tiroir formé d'une tige 4 et de disques de portée 5. Un perçage de raccordement 3, qui se prolonge au-delà de l'alésage 2, mène d'un orifice de raccordement 8 à une chambre de dégagement 10 formée par un perçage 11, qui se prolonge également au-delà de l'alésage 2, et qui est fermé à joint étanche à la pression par une vis 9. L'huile sous pression arrivant par le perçage de raccordement 3 traverse l'alésage 2 transversalement et pénètre également dans le trou borgne formé par la partie du perçage 3 qui se trouve de l'autre côté de l'alésage 2. En même temps, l'huile sous pression remplit également la chambre de dégagement 10 qui est formée par le perçage ll fermé par la vis 9. La figure 2 représente la position centrale d'un distributeur de ce type, c'est-à-dire la position dans laquelle l'alésage 2 est fermé de part et d'autre du perçage de raccordement 3, de sorte que l'huile sous pression ne peut pas pénétrer dans l'alésage 2. Si l'on déplace le tiroir à partir de cette position, l'huile sous pression peut pénétrer dans l'alésage 2 dans un sens, l'huile sous pression pouvant pénétrer dans l'alésage 2 de tous côtés, aussi bien directement du perçage de raccordement 3 que du trou borgne situé à l'opposé de l'orifice 8 et que de la chambre de dégagement 10. On libère donc brusquement une très grande section d'écoulement de sorte que. en ce qui concerne son comportement hydrodynamique, le distributeur suivant l'invention est tout à fait comparable à un distributeur équipé de gorges annulaires.Par contre, les perçages représentés sont d'une réalisation nettement plus simple et plus économique et cette construction apporte en outre l'avantage consistant en ce que les disques de portée 5 sont toujours parfaitement guidés. Les figures 3 et 4 représentent une forme de réalisation comprenant des perçages de raccordement 6, 7 disposés en V qui, ici également, partent d'un orifice de raccordement 8. Ces perçages 6 et 7 débouchent de part et d'autre de l'alésage, dans la chambre de dégagement 10 qui, ici également, est formée par un perçage 13 fermé par une vis 9. Sur la figure 3, on voit que ces deux perçages 6 et 7 peuvent également être inclinés par rapport à un plan perpendiculaire à l'alésage 2, de sorte que le constructeur de ces distributeurs a la possibilité de disposer les cordons de portée du tiroir à peu près en n'importe quel point de la longueur de l'alésage, indépendamment de la position des orifices de raccordement 8. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Distributeur à tiroir destiné à commander la transmission de courants de liquide sous pression (distributeur hydraulique à plusieurs voies), dans lequel un tiroir qui coulisse dans un alésage du corps et présente des cordons de portée séparés par des gorges, ferme des orifices qui débouchent dans l'alésage ou, au contraire, met ces orifices en communication entre eux par l'intermédiaire desdites gorges, ce distributeur étant caractérisé en ce que des orifices sont constitués par des perçages de dégagement prolongés au-delà de l'alésage, que ces perçages de dégagement sont fermés et laissent subsister de part et d'autre de l'alésage un volume de dégagement qui s'ouvre sur cet alésage, et qu'au moins un perçage de raccordement débouche dans ledit volume de dégagement. 2. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le perçage ou les perçages de raccordement sont prolongés au-delà de l'alésage du distributeur. 3. Distributeur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'alésage du distributeur, les perçages de dégagement et les perçages de raccordement sont tous de même diamètre et que les perçages présentent leurs points d'intersection sur l'axe de l'alésage. 4. Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte deux perçages de raccordement disposés en V et qui, en partant d'un orifice de raccordement, mènent audit volume de dégagement dansleqai ilsdébouchent de part et d'autre de l'alésage du distributeur. 5. Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les perçages de raccordement sont inclinés par rapport à un plan perpendiculaire à l'alésage du distributeur. 6. Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les perçages de dégagement et les perçages de raccordement sont constitués par des perçages traversants fermés par des moyens d'étanchéité.