Brevet FR2242582A1 — publié le 19750328

La présente invention concerne un dispositif télécommandé hydrauliquement, avec une soupape de commande à distance fonctionnant en soupape de régulation de pression dont les pressions de commande sont acheminées par des tubulures de commande dans des chambres de pression opposées l'une à l'autre et associées à un tiroir auxiliaire, où elles agissent sur le tiroir auxiliaire contre la force d'un ressort, avec un élément de réglage constitué d'un piston différentiel qui est accouplé au tiroir auxiliaire et dont la première chambre, associée à la petite surface efficace3 est reliée à l'admission de fluide de commande, alors qu'une deuxième chambre associée à la grande surface efficace peut oestre fermée à volonté par le tiroir ou Btre reliée à l'admission de fluide ou au retour, et avec une tubulure de retour menant de la soupape de commande à distance au retour. On connaît un dispositif télécommandé hydrauliquement, du type signalé, dans lequel les soupapes de commande à distance sont constituées de soupapes de réduction de pression qui commandent un tiroir auxiliaire contre la force d'un ressort. Entre le tiroir auxiliaire et les soupapes de réduction de pression est branchée une soupape supplémentaire qui peut décharger les chambres de pression du tiroir auxiliaire. Dans ce dispositif, au cours d'une phase de commande, on ne déplace essentiellement dans les tubulures de commande sortant des soupapes de réduction de pression que des colonnes de fluide sous pression et on n'introduit du fluide que dans une faible mesure à partir du circuit.Le fluide peut alors prendre la température ambiante dans les tubulures de commande et réagir défavorablement sur les temps de réponse; par exemple, l'influence du froid peut augmenter seFsiblement les temps de réglage possibles. Cette circonstance est particulièrement critique quand les tubulures de commande sont très longues, par exemple dans le cas de soupapes de distribution de commande à distance de grues de chargement de camions automobiles, dans lequel le-poste de commande doit se trouver en dehors du domaine de pivotement des grues de chargement et où un déclenchement trop lent pendant la descente peut conduire à des risques d'accident. De plus, le dispositif connu est complexe à construire du fait de la soupape supplémentaire et il nécessite quatre tubulures pour une mise des soupapes de reduction de pression sur le poste de commande.De plus, les soupapes de réduction de pression, la soupape supplémentaire, le tiroir auxiliaire et un piston différentiel sont branchés ensemble dans un circuit de coxmande, de sorte que des perturbations opposées peuvent empecher l'obtention de temps de réglage courts. On connaît de plus un dispositif de télécommande pour une installation de tiroir de commande à débit régulé, dans lequel les soupapes de réduction de pression sont reliées par des tubulures basse pression à des chambres de pression sur un tiroir principal de commande à centrage par ressort. Pour l'admission et l'échappement du fluide de commande allant vers et venant des soupapes de réduction de pression, il existe des tubulures basse pression supplémentaires. Dans ce dispositif de télécommande, les tubulures doivent être aussi minces que possible pour économiser du poids et assurer une grande flexibilité. D'autre part, les surfaces efficaces sont relativement grandes dans les chambres de pression pour obtenir des forces importantes de réglage avec des faibles pressions. Ces conditions conduisent à des temps de réponse et de réglage importants.En outre, ces temps peuvent & re influencés très fortement et d'une façon défavorable par la température ambiante et surtout les soupapes de réduction de pression peuvent influencer le tiroir de commande principal sans amplificateur supplémentaire. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif télécommandé hydrauliquement, du type signalé au début, et qui évite largement, par un mode de construction aussi simple que possible,linfluence défavorable des températures sur les temps de réglage. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait que chaque chambre de pression est reliée par un point d'étranglement à l'alimentation en fluide de commande et que la soupape de télécommande est constituée d'une soupape à étranglement produisant des écoulements de fluide permanents au travers des tubulures de commande, les raccordements de cette soupape étant reliés par les tubulures de commande aux chambres de pression. Il s'écoule ainsi au travers des deux tubulures de commande un courant de fluide permanent. Par suite, le fluide ne dépend pas aussi étroitement de la température ambiante et les temps de réponsé et de réglage ne se modifient pas sensiblement. De plus, le dispositif ne nécessite que trois tubulures pour la commande, si bien qu'il a une construction plus maniable et plus facile que les solutions connues. 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 représente de façon simplifiée un dispositif .télécommandé hydrauliquement; et - la figure 2 représente de façon simplifiée une partie d'un deuxième dispositif. Le dispositif 10 se compose essentiellement d'une soupape de distribution 11, d'une commande de réglage 12, d'une soupape pilote 13 avec dispositif de manoeuvre 14, deux tubulures de commande 15, 16, une tubulure de retour 17 ainsi qu'unie soupape à étranglement 18. La soupape LI a un carter 19 dans lequel est disposé un tiroir de distribution 214 Un premier canal 22 est en liaison avec une alimentation non représentée en détail de la soupape 11, un deuxième canal 23 est relié à un retour correspondant de la soupape Il. Sur la face frontale du carter 19, on a monté la commande de réglage 12 dont le carter 24 contient un élément de reglage 25 constitué d'un piston différentiel. L'élément de réglage 25 est relié rigidement en direction axiale avec le tiroir 21 de la soupape Il, par un accouplement 26. Une première chambre 27 associée à la petite surface efficace de l'élément 25 est en liaison, par un perçage 28 et un canal 29, avec le premier canal 22 du carter 19. A l'opposé de la première chambre 27 se trouve une deuxième chambre 31 associée à la grande surface efficace de l'élément 25. Celui-ci est couplé par deux cuvettes de ressort 32, 33 et un ressort 34 à un prolongement 35 d'un tiroir auxiliaire 36 qui dépasse hors d'un carter 37 de la soupape pilote 13. Le tiroir 36 glisse dans un alésage 38 qui est élargi de place en place en une chambre annulaire 39 et en un alésage de piston 41. Un canal 40 dans le carter 37 relie la chambre 39 à la deuxième chambre 31 et egalement à une extrémité de l'alésage 38. A la chambre 39 est associée une portion de piston 42 sur le tiroir 36, laquelle se trouve entre les gorges annulaires 43, 44.-Au niveau de la gorge 43, un canal 45 mène dans l'alésage 38, de mtme qu'un canal 46 au niveau de la gorge 44; les canaux 45, 46 sont respectivement en liaison avec le premier et le deuxième canal 22 et 23 dans le carter 19 de la soupape Il. Sur le tiroir 36, on a disposé, à l'extrémité opposée au prolongement 35, un piston de pression 47 qui subdivise l'alésage 41 en une première et une deuxième chambre de pression 48 et 49. Ces deux chambres sont chacune en liaison avec le canal 45 au travers d'un point d'étranglement 51, 52 et par l'intermédiaire d'une soupape 53 de réduction de pression. De plus, la première et la deuxième chambre 48, 49, ainsi que le canal 46, sont reliés respectivement avec un premier, un deuxième ou un troisième raccordement (54, 55, 56) sur le carter 37. Du premier et du second raccordement 54, 55 partent les canalisations de commande souples 15 et 16 vers les raccordements de commande 57, 58 de la soupape à étranglement 18; la tubulure de retour 17 relie le troisième raccordement 56 à un raccordement de retour 59 de la soupape 18. Cette soupape 18 présente un levier à main 62 articulé dans un carter 61 et centré par des ressorts 63, sa palette 64 étant centrée entre deux-buses 66,67. Les canaux 22, 29, 45 constituent une alimentation 68 en fluide de commande, les canaux 46, 23, un retour 69 de fluide. Le mode de fànctionnement du dispositif est le suivant Si la soupape 62 n'èst pas actionnée, le tiroir 36 se trouve dans la position neutre dessinée, dans laquelle il est centré hydrau- liquement. Dans l'admission- 68 règne la pression totale du système, de même que dans la première chambre 27. Dans la deuxième chambre 31, il s'établit une pression moitié, parce que la surface e-fficace associée du piston 25 est le double de celle qui se trouve dans la première chambre 27. Il existe ainsi un équilibre des forces sur l'élément 25; le ressort 34 pousse les cuvettes 32, 33 contre leurs butées sur l'élément 25 et sùr le prolongement 35, alors que le tiroir 36 prend sa position neutre.A ce moment, la portion de piston 42 dans la chambre 39 réduit la moitié de la pression du système; la portion de piston 42 possède un recouvrement positif négligeable pour maintenir les pertes en fluide aussi petites que possible. Si le tiroir 21 est déplacé vers la gauche de façon involontaire par des influences quelconques, et, avec lui, le tiroir 36 par l'intermédiaire de l'élément 25, la pression tombe dans la deuxième chambre 31 et la pression de commande totale agissant dans la première chambre 27 ramène l'élément 25 dans sa position neutre; par l'intermédiaire du fluide en contact avec la portion 42, il s'établit à nouveau dans la chambre 31 la moitié de la pression de commande, ce qui centre le tiroir 36.Inversement, en cas d'un déplacement involontaire du tiroir 36 vers la droite, la portion 42 relie ensemble les deux chambres 27, 31, si bien que la pression s'établissant dans la chambre 31 centre à nouveau le tiroir 36. De l'alimentation 68, du fluide s'écoule par la soupape 53 de réduction de pression, ce qui abaisse la pression relativement élevée du système à une pression de commande d'environ 20 bars. De la soupape 53, partent des courants dérivés par les points 51, 52, les chambres de pression 48, 49, les raccordements 54, 55 et les tubulures 15, 16 vers les buses 66, 67 de la soupape 18. De la soupape 18 > le fluide revient par la tubulure 17 vers le retour 69. Etant donné que les points d'étranglement 51, 52 sont égaux et que la palette 64 prend sa position moyenne, le piston 47 est équilibré en pression. Si le levier 62 de la soupape 18 est écarté de sa position moyenne dans le sens des aiguilles d'une montre, la buse 66 étant plus fortement étranglée et la buse 67 étant davantage ouverte, cette différence de pression agit par les tubulures 15, 16 sur le piston 47. Le tiroir 36 est alors déplacé au début vers la droite et la portion 42 relie les deux chambres 27, 31. La pression monte alors dans la deuxième chambre 31 et pousse l'élément 25 contre la force du ressort 34 vers la gauche. Ce mouvement du tiroir 21 vers la gauche dure jusqu a ce que, en position neutre du tiroir 36, la force du ressort 34 et la force hydraulique sur le piston 47 ramènent l'équilibre. Une nouvelle action sur le levier 62 dans le sens des aiguilles d'une montre provoque un déplacement supplémentaire du tiroir 2L vers la gauche. De façon inverse, en ramenant le levier 62 dans la position moyenne, on ramène également le tiroir 21 dans sa position neutre. Une inclinaison du levier 62 en sens inverse des aiguilles d'une montre provoque un déplacement correspondant du tiroir 21 vers la droite. Ainsi, le tiroir 21 peut Stre commandé dans une certaine mesure proportionnellement au mouvement du levier 62. Dans le dispositif 10 télécommandable, il est avantageux de laisser s'écouler en permanence au travers des tubulures 15, 16 des petits courants de fLuide. Une modification de la température ambiante - comme par exemple le froid - n'agit plus aussi fortement sur la viscosité du fluide dans les tubulures 15, 16 et les modifications des temps de réponse et des temps de réglage à la suite des oscillations de température n'ont plus d'importance. Ceci est particulièrement significatif dans les tubulures très longues entre la partie commande et la partie télécommandée.De plus, trois tubulures seulement sont nécessaires vers la soupape à étranglement, ce qui agit d'une façon particulièrement favorable sur la complexité et le poids du dispositif, surtout en cas d'installation du dispositif 10 dans le domaine mobile. I1 est de plus très avantageux que la soupape pilote 13 alimente l'élément de réglage 25 avec la pression totale du système et avec une grande quantité de fluide; cette circonstance et le renforcement qu'on peut obtenir avec le mode de construction précédent permettent au piston 47 de travailler avec de petites surfaces, des pressions faibles ainsi que très petites courses. Un déplacement d'une grande quantité de fluide dans la partie télécommandée n'est donc pas nécessaire, si bien que, de ce côté également, des temps courts de réponse et de réglage sont possibles.La disposition de la soupape pilote 13 et du dispositif de manoeuvre 14 dans un carter spécial 37 permet un mode de construction particulièrement simple et un montage facile. La figure 2 représente de façon simplifiée, comme deuxième forme de réalisation de l'invention, une partie d'un dispositif 80 à télécommande hydraulique. Dans celui-ci, les parties ayant les mêmes fonctions que dans le dispositif 10 sont affectées des mêmes repères. Le dispositif 80 se distingue du dispositif 10 en ce que la soupape pilote 13 et le dispositif de manoeuvre 14 sont disposés directement dans un élément de réglage 81 constituant un piston différentiel, alors que les dispositifs de rappel à double effet, tels 32, 33, 34, fixent un tiroir auxiliaire 82 associé à la soupape pilote 13, par rapport à un carter 83. L'admission 68 de fluide de commande est en liaison, par la soupape de réduction de pression 53, les points d'étranglement 51, 52, deux gorges annulaires 84, 85 et deux perçages 86, 87, avec la première et la deuxième chambre de pression 48, 49. De plus, ces chambres sont reliées par les perçages 86, 87 et les gorges annulaires 84, 85 avec les tubulures de commande 15 et 16.Le tiroir 82 est partiellement creux et il sépare, dans la position neutre dessinée, un premier canal 88 relié à la première chambre 27, un deuxième canal 89 relié à la deuxième chambre 31 et un troisième canal 91 relié avec le retour 69. Le mode de fonctionnement du dispositif-80 est en principe le même que celui du dispositif 10 de la figure 1. Sur le tiroir 82 doit toujours régner un équilibre des forces exercées par le ressort 34 et par le dispositif de manoeuvre 14. Le tiroir 82 n'effectue, par rapport à l'élément de réglage 81, que de très courts mouvements de commande et il parcourt, avec l'élément de réglage 81 et le tiroir 21, une course commandée par la soupape 18. La disposition de la soupape pilote 13 et du dispositif de manoeuvre 14 dans l'élément de réglage 81 fournit un mode de construction particulièrement peu encombrant. Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDI CAI0NS 1. Dispositif télécommandé hydrauliquement,avec une soupape de commande à distance fonctionnant en soupape de régulation de pression dont les pressions de commande sont acheminées par des tubulures de commande dans des chambres de pression opposées l'une à l'autre et associées à un tiroir auxiliaire, où elles agissent sur le tiroir auxiliaire contre la force d'un ressort, avec un élément de réglage constitué d'un piston différentiel qui est accouplé au tiroir auxiliaire et dont la première chambre, associée à la petite surface efficace, est reliée à l'admission du fluide de commande, alors qu'une deuxième chambre associée à la grande surface efficace peut etre fermée à volonté par le tiroir ou être reliée à l'admission de fluide ou au retours et avec une tubulure de retour menant de la soupape de commande à distance au retour, caractérisé en ce que chaque chambre de pression est reliée par un point d'étranglement à l'alimentation en fluide de commande et que la soupape de télécommande est constituée d'une soupape à étranglement produisant des écoulements de fluide permanents au travers des tubulures de commande > les raccordements de cette soupape étant reliés par les tubulures de commande aux chambres de pression. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape d'étranglement comporte deux buses et une palette réglable et en ce que les buses sont reliées aux tubulures de commanda. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif présente une soupape de distribution dont le tiroir de commande est relié à l'élément de réglage et dont l'admission est reliée à l'admission en fluide de commande et en ce qu'une soupape de réduction de pression est branchée dans l'admission de fluide de commande derrière une dérivation vers le tiroir auxiliaire et devant les points d'étranglement. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications à 3, caractérisé en ce que le tiroir auxiliaire est guidé dans un carter et forme avec lui une soupape pilote et un dispositif de manoeuvre et en ce que la tiroir auxiliaire est en liaison fonctionnelle avec l'élément de réglage par l'intermédiaire d'un dispositif de rappel à double effet. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tiroir auxiliaire est guidé dans l'élément de réglage et constitue avec lui une soupape pilote et un dispositif de manoeuvre et en ce que le tiroir auxiliaire est en liaison fonctionnelle avec un carter par l'intermédiaire d'un dispositif de rappel à doubla effet.