Brevet FR2268177A1 — publié le 19751114

L'invention concerne un dispositif pour la commande d'un vérin. Ce type de commande est plus particulièrement destiné à un véhicule pourvu d'une nacelle élévatrice permettantt par exemple, d'atteindre le sommet d'un poteau électrique. L'invention est aussi utilisable sur un camion pourvu d'une grue auxiliaire de manutention. Un procédé connu pour la commande d'un vérin consiste à mo duler le débit et non la pression du fluide introduit dans le vérin. Ce procédé présente des inconVénients. En effet, pour le mettre en oeuvre, il est nécessaire de prévoir des vannes à ou verture progressive. Ce genre d'organe est tries coûteux et très délicat Par ailleurs on constate-que le déplacement du vérin se fait par à-coups successifs, ce qui risque dtintroduire des vibrations parasites dans le dispositif commandé par le vérin. Ces vibrations sont absolument inadmissibles lorsqu'il s2 agit d'une nacelle élévatrice du genre de celles qui sont articulées sur l'extrémité d'un mécanisme élévateur constitué par deux bras formant un compas. En effet, des phénomènes dangereux de régonance-risquent de se produire. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en réalisant un dispositif qui permette de commander de manière progressive le déplacement du piston d'un vérin et qui soit, de plus, simple, robuste et peu coateux. Un dispositif selon l'invention pour la commande d'un vérin, est caractérisé en ce qu'il est constitué par une canalisation qui aboutit sur le-vérin, et qui est susceptible, à l'aide de moyens appropriés, dtetre reliée soit à la sortie d'une pompe d'alimentation délivrant un fluide sous pression, soit à un réservoir de retour, la pression du fluide à la sortie de la pompe étant modulée à l'aide d'un circuit de commande permettant de shunter directement vers le réservoir de retours une partie plus ou moins grande du fluide délivré par la pompe. En réduisant progressivement Le débit du fluide shunté directement vers le réservoir de retour, on augmente progressive mrnt la pression d'alimentation du vérin dont le piston se dé- place ainsi lui-aussi progressivement sans à-coup. Suivant une-cafactéristique supplémentaire de l'invention, le circuit shunt est constitué par une canalisation qui est br.n chée sur la sortie de la pompe et qui aboutit dans le réservoir de retour, cette canalisation comportant un clapet à bille que l'on ferme progressivement à l'aide d'un levier manuel. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, la bille du clapet est constamment repoussée contre son siège, en position fermée, grâce à un ressort que l'on comprime plus ou moins à l'aide du levier manuel. Suivant une caractéristique supplémentaire de I'invention, le vérin est à double effet tandis que le dispositif comporte deux canalisations qui aboutissent chacune sur une des chambres du vérin, alors qu'enfin des moyens sont prévus pour relier 1' une de ces canalisations à la sortie de la pompe et l'autre à la canalisation de retour et vice versa. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, les moyens permettant de relier les canalisations qui aboutis- sent sur les chambres du vérinvsoit à la pompe soit au réservoir de retour, sont constitués par une électrovanne à trois positions dont l'une correspond à l'isolement complet du vérin. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, pour éviter les à-coups dans le déplacement du piston du vérin, on prévoit sur chaque canalisation, entre la chambre correspondante et l'électrovanne, un clapet anti-retour qui permet au fluide de passer seulement de l'électrovanne vers la chambre correspondante, et une électrovanne normalement fermée branchée en parallèle sur le clapet, cette électrovanne étant commandée par la pression de fluide qui règne dans une canalisation reliée d'une part à l'électrovanne et d'autre part, à travers un étranglement, à la canalisation qui aboutit sur la chambre antagoniste, avant le clapet anti-retour que comporte cette dernière canalisation. L'étranglement est choisi de façon que l'élec- trovanne ne s'ouvre qu'après un intervalle de temps suffisant pour que la chambre antagoniste soit mise sous pression. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, une vanne à deux positions commandé mécaniquement permet de stop per le déplacement du virin lorsque cela est nécessaire, cette vanne permettant, lorsque le piston arrive en fin de course, dX introduire un clapet anti-retour sur la canalisation qui aboutit dans le chambre annulaire du vérin, ce clapet interrompant leéva cuation du fluide hors de la chambre annulaire si bien que le piston du vérin est immobilisé. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention* le dispositif équipe les deux vérins d'un véhicule à nacelle élévatrice > à savoir : - le vérin qui relie la tourelle au premier bras* - et le vérin qui relie ce premier bras au second bras à ltextrémité duquel est articulée la nacelle. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'inventions on prévoit sur le circuit Shunt deux clapets de commande susceptibles entre reliés indépendamment l'un de l'autre à la sortie de la pompe à travers une vanne à trois voies dont l'une sert d1 entrée et est reliés la sortie de la pompe tandis que les deux autres servent de sortie et sont reliées l'une au réservoir de retour et l'autre, à travers une électrovanne à deux positions à l'un ou à l'autre des deux clapets. Il est ainsi possible de monter l'un des clapets dans la nacelle élévatrice et l'autre sur le véhicule. La vanne à trois voies permet de shunter la totalité du débit de fluide délivré par la pompe pendant que l'on choisit le clapet avec lequel on désire travailler. L'un des clapets étant mis en circuit, il shunte la totalité du débit délivré par la pompe tant que l'on n'agit pas sur le levier de commande. Cela permet de mettre les différentes électrovannes qui commandent les vérins en position désirée selon les mouvements que l'an veut réaliser. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'inven~ tion. Figure 1 est une vue d'ensemble d'un véhicule pourvu dfune nacelle élévatrice et équipé d'un dispositif selon l'invention . Figure 2 est une vue d'un véhicule muni d'une grue de manutention et équipé d'un dispositif selon l'invention. Figure 3 est une vue du schéma hydraulique du dispositif selon l'invention On a représenté sur la Figure 1 un camion pourvu d'une nacelle élévatrice 1. Cette nacelle est articulée sur l'extrémité dtun mécanisme élévateur constitué par deux bras 2 et 3 formant an compas. L'ensemble est articulé sur le véhicule à l'aide d2 une tourelle 4. Cette tourelle et le bras 3 sont reliés par un 3 premier vérin 5 tandis que le bras le bras 2 sont reliés par un second vérin 6. L'invention concerne plus particulièrement l'alimentation de ces deux vérins à double effet. L'alimentation générale en fluide sous pression est assurée par une pompe 7 qui débite dans une canalisation d'alimentation 10. Un réservoir de retour 8 recueille le fluide provenant des canalisations de retour Il et 12. Ces différentes canalisations sont reliées aux parties actives du dispositif à travers un joint rotatif 9. La canalisation d'alimentation générale 10 se sépare en une canalisation shunt 16 et une canalisation d'alimentation 15. La canalisation 16 aboutit sur la voie d'entrée d'une valve 17 de limitation de pression Les deux autres voies sont reliées l'une à la canalisation de retour 11 à travers la canalisation 18 et l'autre à l'une des entrées d'une électrovanne à deux positions 19 à travers la cana libation 20. L'autre entrée de cette électrovanne est reliée à la canalisation de retour 11 par la canalisation 21. Les deux sor ties de cette électrovanne sont reliées* par les canalisations 22 et 23 à deux clapets de commande 24 et 25.Chacun de ces clapets est constitué par une bille 26 repoussée contre son siège 27 à l'aide dtun ressort 28. On comprime plus ou moins ce ressort à laide d'un levier 29 pour le clapet 24 et d'un levier 30 pour le clapet 25. Le clapet 24 est monté à l'intérieur de la nacelle 1 tandis que le clapet 25 est monté sur le véhicule. Ces clapets sent reliés à la canalisation de retour il par la canalisation 31. Le fonctionnement de ce circuit shunt est le suivant En position repos, la valve 17 relie la canalisation 16 à la canalisation 18. La totalité du débit délivré par la pompe 7 se trouve donc shunti directement vers le réservoir de retour 8 par la canalisation 11. Lorsque l'on veut mettre sous pression la canalisation d'alimentation 15, on place tout d'abord l*électrovanne 19 soit en po sitioo 32 soit en position 33 suivant que l'on veut travailler avec le clapet de commande 24 ou avec le clapet de commande 25. Ensuite, onj6ommande la valve 17 de façon qu'elle mette en communication la canalisation 16 et la canalisation 20. Il ne reste plus alors qu'à comprimer plus ou moins le ressort 28 du clapet de commande choisi à l'aide du levier 29 ou 30. On augmente pro gressivement la pression du fluide. la canalisation 15 est donc ainsi progressivement mise sous pression. Les verins 5 et 6 sont alimentés à travers des circuits identiques. On ne décrira ici que le circuit permettant dtali- mentor le vérin 5. Ce circuit comporte une électrovanne 40 à trois positions 41 42 et 43. Les deux entrées de cette électrovanne sont reliées l'une à la canalisation d'alimentation 15 par la canalisation 45 et l'autre à la canalisation de retour 44 par la canalisation 46. Les deux sorties de cette électro- vanne sont reliées Itune à la chambre principale du vérin 5 par la-canalisation 47 et l'autre à la chambreannulaire de ce vérin par la canalisation 48. La canalisation 48 comporte un détecteur de déplacement 49. Ce détecteur permet de stopper l'allongement du vérin 5 lorsque le piston 50 a effectué une certaine course. Pour celas le détecteur 49 est déplacé de façon à introduire le clapet non retour 51 sur la canalisation 48. Ce clapet laisse passer le fluide seulement de l'électrovanne 40 vers la chambre annulaire 52. Par ailleurs, la canalisation 48 comporte un clapet non retour 55 sur lequel est montée en parallèle une vanne normalement fermée 56. Cette vanne est commandée par la pression régnant dans la canalisation 60 qui relie ia vanne à la canalisation 47. La canalisation 60 comporte un étranglement 614 De mêmes la canalisation 47 comporte un clapet non retour 63 sur lequel est montée en parallèle une vanne normalement fermée 66. Cette vanne est commandée par la pression régnant dans la canalisation 67 qui relie la vanne à la canalisation 48 à travers un étranglement 68. Le fonctionnement est le suivant : Supposons que lton désire faire monter le piston 50. On pIs- ce ltélectrovanne 40 dans la position 41. Du fluide sous pression est donc introduit dans la canalisation 47 puis dans la chambre 53 à travers le clapet anti-retour 63. La pression dans cette chambre augmente. Après un intervalle de temps qui dépend de lt étranglement 61, la vanne 56 s'ouvre, Le clapet anti-retour 55 est donc shunté par cette vanne si bien que le fluide contenu dans la chambre 52 peut stòhapper vers la canalisation de retour 44. Ainsi, le piston 50 monte. Lorsqu'il a effectué sa course, le détecteur de déplacement 49 est mis en action et le clapet anti-retour 51 est introduit dans la canalisation 48. Le fluide contenu dans la chambre annulaire 52 ne peut donc plus s'échu per vers la canalisation de retour 44. Le piston 50 cesse ainsi de se déplacer, Pour faire descendre le piston 50, il suffit d'opérer en sens inverse Les étranglements 61 et 68 permettent de déplacer le piston 50 seulement après que les chambres 52 et 53 soient mises sous pression.On évite ainsi tout à-coup dans le déplacement du pistono Avant de mettre sous pression la canalisation d'alimentation 15o~-ctest-a.-dire avant dtagir sur le levier manuel 29 ou 30 on met d'abord les différentes dlectrovannes du dispositif, et en particulier l'électrovanne 40, dans les positions correspondant au mouvement que l'on désire réaliser. Ensuite, on comprime pro gressivement le ressort 28 à l'aide du levier 29 ou 30 de façon à faire monter progressivement la pression dans la canalisation 15. La pression d'alimentation des vérins 5 et 6 augmente ainsi régulièrement évitant tout a-coup dans le déplacement des pis tons de ces vérins. Le dispositif selon l'invention est utilisable pour commander n1 importe quel vérin, et en particulier le vérin 70 d'une grue de manutention 71 qui équipe un véhicule (Figure 2)o L'avantage essentiel de l'invention tient en ce que la pression dtalimentation du vérin augmente progressivement et régulièrement évitant ainsi tout à-coup dans le déplacement du piston. REVENDICATIONS i. Dispositif pour la commande d'un vérins caractérisé en ce qu'il est constitué par une canalisation qui aboutit sur le vérin et qui est sasceptible à l'aide de moyens appropriés, dfetre reliée soit à la sortie d'une pompe d'alimentation délivraat un fluide sous pressions soit à un réservoir de retours la pression du fluide à la sortie de la pompe étant modulée à l'aide dtun circuit de commande permettant de shunter directement vers le réservoir de retour, une partie plus ou moins grande du débit de fluide délivré par la pompe. - 2. Dispositif de commande selon la revendication i, ca ractérisé en ce que le circuit shunt est constitué par au moins une canalisation qui est branchée sur la sortie de la pompe et qui aboutit dans le réservoir de retour, cette canalisation con- portant un clapet muni d'une bille susceptible dt8tre appliquée contre un siège par ltintermédiaire d'un ressort que l'on comprime plus ou moins avec un levier manuel. - 3. Dispositif de commande suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'on prévoit deux canalisations shunt munies chacune dtun clapet de commande et susceptibles d' etre reliées indépendamment l'une de ltautre, à la sortie de la pompe à travers une valve de limitation de pression la voie d' entrée étant reliée à la sortie de la pompe tandis que les deux voies de sortie sent reliées ltune au réservoir de retour et lautre à 11 une ou l'autre des deux canalisations à travers une électrovanne à deux positions permettant de sélectionner l'une ou l'autre des deux canalisations. - 4. Dispositif de commande suivant ltune quelconque des revendications précédentess caractérisé en ce que le vérin est à double effet et reçoit deux canalisations d'alimentation qui aboutissent chacune sur une des chambres du vérin, alors qu'enfin des moyens sont prévus pour relier l'une de ces canalisations a la sortie de la pompe et l'autre à la canalisation de retour et vice versa. - 5. Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens par mettant de relier les canalisations qui aboutissent sur les chambres du vérin soit à la pompe soit au réservoir de retour sont constituées par une électrovanne à trois positions dont l'une correspond à Itisolement complet du vérin tandis que les deux autres correspondent l'une à la dilatation du vérin et l'autre à sa contraction. - 6. Dispositif de commande suivant lune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on prévoit sur chaque canalisation d'alimentation du vérins entre la chambre correspondante et ltélectrovanne un plateau anti-retour qui permet au fluide de passer seulement de l'électrovanne vers la chambre correspondante, et une valve normalement fermée branchée en parallèle sur le clapet, cette valve étant commande par la pression de fluide qui règne dans une canalisation intermédiaire reliée d'une part à llWlectrovanne et d'autre part, à travers un étranglement, à la canalisation qui aboutit sur la chambre antagOnistes avant le clapet anti-retour que comporte cette dernière canalisation tranglement étant choisi de façon que la valve ne s'ouvre qu'après un intervalle de temps suffisant pour que la chambre antagoniste soit mise sous pression. - 7. Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes* caractérisé en ce qu'un détecteur constitué par une vanne à deux positions commandée mécaniquement, permet de stepper le déplacement du piston du vérin lorsque ce piston a effectué une course voulue, ce détecteur introduisant alors un clapet antiuretour sur la canalisation quia3boutit dans la chambre annulaire du vérins ce clapet interrompant l'évacuation du fluide hors de la chambre annulaire si bien que ltallongement du vérin est stoppé. " 8. Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il équipe sur un engin des mécanismes à commande hydraulique, destinés à obtenir des mouvements et déplacements progressifs. - 9. Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il équipe les deux vérins d'un véhicule à nacelle élévatrice, à savoir - le vérin qui relie la tourelle au premier bras, - et le vérin qui relie ce premier bras au second bras à l0extrémité duquel est articulée la nacelle.