Brevet FR2225658A1 — publié le 19741108

La présente invention concerne un dispositif élastique hydropneumatique avec un vérin qui est relié par une tubulure à un accumulateur de pression et avec une source de fluide sous pression qui peut fournir du fluide au vérin par l'intermédiaire d'une soupape de commande manoeuvrable arbitrairement. Des dispositifs de ce genre servent par exemple à la régulation du niveau et à la suspension élastique de véhicules, au support élastique d'appareils de travail et à d'autres utilisations. Dans un dispositif connu de ce type, l'accumulateur de pression est raccordé directement au vérin. Il peut alors arriver qu'en cas de mouvement accéléré, la pression dans l'accumulateur et dans le vérin ne correspond plus à la pression de charge statique. Elle en diffère par une certaine quantité de charge dynamique. Etant donné que la quantité de fluide se trouvant dans l'accumulateur dépend de la pression de charge instantanée, il se produit, au moment du rétablissement de la pression de charge statique, une variation de niveau supplémentaire indésirable qui rend nécessaire une nouvelle correction.Dans certaines conditions, par exemple en cas de rentrée accélérée du vérin, il peut arriver que l'accumulateur de pression soit entièrement vidé et qu'il perde son action élastique. Un but de l'invention est de réaliser un dispositif du genre décrit au début, qui empêche l'accumulateur de pression de se vider à tous les niveaux de travail et à toutes les allures. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait qu'entre la soupape de commande actionnée de façon quelconque et le vérin se trouve une soupape de commutation grâce à laquelle une liaison peut etre établie de la soupape de commande au vérin, la liaison entre le vérin et l'accumulateur de pression étant par contre interrompue par la soupape de commutation. On obtient une réalisation particulièrement simple quand on dispose dans la soupape de commutation un alésage dans lequel est guidé un tiroir de distribution en sens inverse de la force d'un ressort, la situation du tiroir étant déterminée par la position de la soupape de commande et du ressort. Une telle soupape de commutation est actionnée par le courant de fluide lui-meme. Une timonerie ou des tubulures de commande ne sont donc pas nécessaires. Le mode de construction compact permet de relier directement par bride la soupape de commutation au vérin, ce qui élimine la perte de charge perturbatrice des canalisations. On dispose d'une construction particulièrement simple du tiroir de distribution quand celui-ci comporte une chambre intérieure qui le traverse et dans laquelle est réalisé un siege de soupape pour un clapet qui s'applique sur le siège sous l'effet d'un ressort en cas d'égalisation de pression dans la soupape de commutation. 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 au dessin unique annexé représentant, avec une coupe au travers d'une soupape de commutation, un dispositif conforme à l'invention. Le bottier 10 de la soupape de commutation 11 possède sur toute sa longueur un alésage à gradins 12 qui comporte un épaulement 13. Un tiroir de distribution 14 est guidé de façon glissante avec un faible jeu dans la partie 12' de l'alésage à gradins. Il s'applique, sous l'effet d'un ressort 15, contre l'épaulement 13 quand il existe une égalisation de pression dans la soupape. Le tiroir 14 est traversé entièrement par un alésage 16 dan lequel est constituée une nervure 17.-Le ressort 15 s'appuie d'une part à un couvercle 18 fermant l'alésage 12 et d'autre part à la nervure 17 du tiroir. A l'intérieur du tiroir se trouve un clapet qui a la forme d'une bille 19 qui est appliquée par un ressort 20, lequel s'appuie contre une rondelle d'arrêt 21, contre la nervure 17 servant également de siège de soupape. On a réalisé dans l'alésage 12 une rainure annulaire 22 dans laquelle débouche un alésage 23 qui vient de l'extérieur du bottier. A cet alésage, est raccordée une tubulure 24 qui mène à une soupape 25 à trois voies/trois positions. Celle-ci est amenée par un levier de commutation 26 dans l'une des trois positions I, Il ou III. Une tubulure 27, qui mene à une pompe 28, est raccordée à la soupape 25. De plus, une tubulure 29 mene de la soupape 25 à un réservoir 30 d'où la pompe 28 aspire le fluide de pression. Dans l'alésage 12 se trouve encore une deuxième rainure annulaire 31 dans laquelle débouche un alésage 32 qui vient de l'extérieur du bottier et d'où une tubulure 33 mène à un accumulateur de pression 34. Une tubulure 36 mène dtune extrémité ouverte 35 de l'alésage 12 vers un vérin à simple effet 37 avec un piston 38. Le vérin 37 est fixé par une articulation 39 au chassis d'un véhicule ou d'une machine. Le piston 38 s'appuie aux roues d'un véhicule ou sur le sol. Cela ne concerne pas entièrement l'application du dispositif. Sur le pourtour extérieur du tiroir 14, on a réalisé une gorge annulaire 41 dans laquelle débouchent plusieurs perçages radiaux 42 traversant la paroi du tiroir. Ces perçages débouchent à gauche de la nervure 17 à l'intérieur du tiroir. Sur-le pourtour du tiroir se trouve encore une deuxième gorge annulaire 44 dans laquelle débouchent plusieurs perçages radiaux 45 traversant la paroi du tiroir. Les embouchures de ces perçages se trouvent à droite de la nervure 17. Si la soupape 25 se trouve dans la position neutre représentée sur la figure, aucun fluide ne s'écoule vers la soupape 11. On suppose en outre que le vérin 37 est sorti et qu'il est sous pression. Cette pression règne également à l'intérieur de la soupape de commutation. Par le jeu entre le tiroir 14 et l'alésage 12 qui Ie contient, le fluide passe au travers de la totalité de la soupape, si bien que le tiroir 14 subit une égalisation de pression. Par suite, il est poussé par la force du ressort 15 vers' la droite contre l'épaulement 13, alors que le ressort 20 pousse la bille 19 sur la nervure 17. Cette soupape a la fonction d'une soupape anti-retour. Dans cette position du tiroir, les liaisons de l'accumulateur 34 et du vérin 37 vers la soupape 25, par l'intermédiaire de la soupape de commutation, sont coupées. II existe cependant une liaison permanente du vérin 37 vers l'accumulateur 34 par la tubulure 36, les perçages 45 et l'alésage 32, ainsi que la tubulure 33. Les coups de bélier dans le vérin 37 sont reçus et amortis par l'accumulateur de pression. Celui-ci agit donc comme élément élastique. Le tiroir 14, entre temps, reste toujours dans sa position ci-dessus décrite. Si le chassis 40 doit être amené à un niveau plus bas, il faut rentrer le vérin 37. Pour cela, la soupape 25 est amenée dans sa position III. Par suite, le fluide peut s'écouler hors d'une chambre de pression 46, disposée entre le couvercle 18 et le tiroir, vers le réservoir 30, par les perçages 42, la rainure 22, l'alésage 23 et la soupape 25. Le tiroir 14 est alors poussé dans sa position extrême de gauche par la force du fluide agissant sur son autre cté et, dans cette position, il s'appuie au couvercle 18. I1 interrompt ainsi la liaison entre le vérin 37 et l'accumulateur 34 par l'alésage 35, les perçages 45 et l'alésage 32. Par suite du déplacement du tiroir vers la gauche, les perçages 45 sont venus en communication avec la rainure 22.Le fluide peut alors s'écouler du vérin 37 vers le réservoir par l'intérieur du tiroir, les perçages 45, la rainure 22 et la soupape 25; le vérin 37 rentre. Pour terminer ce processus d'abaissement, la soupape 25 est ramenée dans sa position de fermeture II. Au bout de peu de temps, le tiroir 14 revient dans sa positi-on extrême de droite représentée sur le dessin, grace à l'égalisation de pression, décrite au début, dans la soupape de commutation. Si le châssis 40 doit être ramené à un niveau plus élevé, il faut sortir le vérin 37. Pour cela, la soupape 25 est amenée dans sa position I. A ce moment, la pompe 27 refoule le fluide dans le vérin 37 par l'alésage 23, la rainure 22, la gorge 41, les perçages 42, la bille 19 qui se soulève à ce moment de son siège 17, l'intérieur du tiroir et l'alésage 35. Le vérin est alors sorti. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif élastique hydropneumatique avec un vérin qui est relié par une tubulure à un accumulateur de pression et avec une source de fluide sous pression qui peut fournir du fluide au vérin par l'intermédiaire d'une soupape de commande manoeuvrable arbitrairement, caractérisé en ce qu'entre la soupape de commande actionnée de façon quelconque et le vérin se trouve une soupape de commutation gracie à laquelle une liaison peut être établie de la soupape de commande au vérin, la liaison entre le vérin et l'accumulateur étant par contre interrompue par la soupape de commutation. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on a realisé dans la soupape de commutation un alésage dans lequel est guide, en sens inverse de la force d'un ressort, un tiroir de distri- bution dont la situation est déterminée par la position de la soupape de commande et par le ressort. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et/ou 2, caractérisé en ce que le tiroir de distribution se trouve, à la fermeture de la soupape de commande, dans une première position terminale preréglee par le ressort, dans laquelle il interrompt la liaison entre la source de fluide et le vérin, mais où il établit la liaison entre ce vérin et l'accumulateur de pression, et en ce que le tiroir de commande se trouve, à 1 'ouverture de la soupape de commande, dans une deuxieme position extrême dans laquelle il interrompt la liaison entre l'accumulateur de pression et le vérin mais où il établit une liaison entre la source de fluide et le vérin. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tiroir de commande présente sur toute sa longueur un espace interieur dans lequel est constitué un siège de soupape pour un clapet qui, en cas d'égalisation de pression dans la soupape de commutation, s'appuie sous l'effet d'un ressort sur le siège de soupape. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le tiroir de distribution, on a réalisé plusieurs perçages radiaux à une certaine distance axiale les uns des autres, par lesquels on commande les différentes liaisons gracie à leur action en commun avec les rainures annulaires. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il existe dans l'alésage du tiroir deux épaulements qui servent de butée pour la position. extrême du tiroir. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le vérin est un vérin à simple effet, servant notassent de cylindre de levage d'un véhicule.