Brevet FR2262215A1 — publié le 19750919

La présente invention concerne un dispositif constituant une boite de distribution permettant la distribution de fluide hydraulique à partir d'un ou plusieurs circuits amont provenant d'une source de liquide sous pression vers une pluralité de circuits aval correspondant à des fonctions desservies par les fluides hydraulique s. L'invention s'applique particulièrement à une boite de distribution apte à assurer l'arrivée du fluide moteur dans deux circuits d'utilisation, à partir d'une source de fluide moteur, l'arrivée du fluide dans les deux circuits d'utilisation se faisant successivement , un premier circuit étant mis en travail et le second ntétant alimenté que lorsque le premier circuit a achevé son cycle . La boite de distribution selon l'invention permet ainsi d'assurer successivement deux fonctions ou deux mouvements qui doivent être effectués lrun après l'autre. Une application de l'inventior, qui est citée à titre d'exemple,sera notamment la manoeuvre d'engins de manutention ou d'engins de chantiers dans lesquels un travail doit être effectué par deux mouvements exécutés impérativement de façon successive. La boite de distribution selon l'invention permet alors , à partir d'un seul circuit amont d'assurer une première manoeuvre correspondant à une première fonction ou à un premier mouvement ; au terme de cette manoeuvre et celle-ci étant en fin de course la seconde manoeuvre, correspondant à un deuxième mouvement ou à une deuxième fonction peut etre alors exécutée 5 le liquide hydraulique est divergé vers le circuit desservant cette deuxième fonction le premier circuit restant en pression. A cet effet l'invention concerne une boite de distribution de liquide hydraulique caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une entrée raccordée à un circuit amont pour l'arrivée du fluide moteur, ledit circuit amont étant raccordé à une source de liquide hydraulique sous pression une première sortie de liquide moteur raccordée à un premier circuit aval d'utilisation desservant une première fonction une seconde sortie de liquide moteur raccordée à un second circuit aval desservant une seconde fonction, les deux sorties de liquide hydraulique étant reliées toutes deux à ladite entrée de liquide hydraulique et la boite comportant à cet effet deux circuits internes partant d'un confluent commun en communication avec l'arrivée du liquide moteur et aboutissant chacun à chacuné des deux première et seconde sorties de liquide moteur respectivement, le premier circuit interne aboutissant à la première sortie de liquide moteur comportant un clapet antiretour, le second circuit interne aboutissant à la seconde sortie de liquide moteur comportant un dispositif d'obturation asservi à la pression du premier circuit interne en aval du clapet antiretour disposé sur ledit premier circuit interne, l'organe d'obturation asservi étant apte à être amené en position d'ouverture lorsque la pression dans ledit premier circuit interne atteint une valeur calibrée. Selon un exemple de réalisation préférentielle, le clapet antiretour situé sur le premier circuit interne desservant la première sortie de liquide moteur est constitué par un clapet à bille maintenu sur son siège par un ressort. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif d'obturation situé sur le second circuit interne desservant la seconde sortie de liquide moteur est constitué par un clapet à bille, la bille étant maintenue sur son siège par un ressort calibré, ladite bille et le siège qui lui correspond constituant le confluent entre les deux circuits internes partant d'un canal commun en communication avec l'arrivée de liquide moteur , ce canal se prolongeant pour constituer ledit premier circuit interne, ce canal comportant une dérivation constituant le second circuit interne, l'orifice de cette dérivation branché sur ledit canal constituant le siège de ladite bille, la bille étant en communication par sa face arrière subissant l'action du ressort avec le liquide moteur provenant de l'arrivée dans la boite de distribution, la bille étant associée à un organe poussoir situé en regard , du côté opposé au ressort et apte à repousser la bille contre l'action du ressort en décollant ladite bille de son siège et en mettant ainsi la dérivation constituant le second circuit interne en communication avec le canal d'arrivée du fluide moteur, la face arrière du poussoir étant en communication, par une canalisation d'asservissement, avec le premier circuit interne en aval du clapet à bille antiretour. Selon une autre caractéristique de l'invention, la face arrière du poussoir en communication par une canalisation d'asservissement avec le premier circuit intérieur est prévue avec un diamètre légèrement supérieur au diamètre du siege de la bille constituant l'organe d'obturation asservi du second circuit intérieur, le ressort de rappel de ladite bille étant calibré à une valeur telle qu'en deçà drun seuil de pression régnant dans le canal d'arrivée , en communication avec le premier circuit interne, la force exercée cumulativement par le ressort et par la pression hydraulique dans ladite canalisation s'appliquant sur la bille soit supérieure à la force résultant de la pression exercée sur la face arrière du poussoir en communication avec le premier circuit interne par la canalisation d'asservissement ,tandis qu'au delà de ce seuil , la force résultant de la pression exercée sur la face interne du poussoir par le liquide hydraulique en communication par la canalisation d'asservissement avec le premier circuit interne soit supérieure à la poussée s 'exerçant sur la bille, cette dernière étant ainsi décollée de son siège. Selon une autre caractéristique de la boite de distribution réalisée selon l'in vention , cette dernière comporte une seconde arrivée de liquide moteur , indé- pendante de la première et reliée à la source de liquide moteur, cette arrivée de liquide moteur correspondant à une deuxième phase opératoire , après mise en oeuvre successive de la première et de la deuxième fonction, cette seconde arrivée de liquide moteur communiquant avec une troisième sortie de liquide moteur correspondant à la mise en oeuvre d'une troisième fonction mise en oeuvre après les deux autres, les circuits d'alimentation desservant respectivement la première et la seconde arrivée de liquide moteur étant prévus avec un dispositif d'inversion de telle façon que la mise sous tension d'une arrivée d'alimentation soit exclusive de la mise sous tension de l'autre qui est automatiquement connectée àla réserve ou bâche de liquide. Selon une autre caractéristique de l'invention la seconde arrivée de liquide moteur communique par une dérivation interne avec le clapet antiretour interposé sur le premier circuit interne desservant la première sortie de liquide moteur, cette dérivation étant apte à débloquer ledit clapet antiretour en provoquant ainsi, lors de la mise sous tension de la seconde arrivée de liquide moteur l'échappement et le retour à la bâche du liquide dans le circuit du fluide moteur situé en aval du dit clapet. Par exemple ledit clapet antiretour est constitué par une bille rappelée sur son siège par un ressort calibrélladite bille coopérant avec un organe poussoir disposé en regard et venu d'un piston monté coulissant dans une chambre de manoeuvre dont la face arrière est en communication avec la seconde arrivée de fluide moteur, la mise sous pression au niveau de la seconde arrivée de liquide moteur provoquant ledéplacement du poussoir et le déblocage de la bille de son siège, permettant ainsi l'échappement du liquide moteur situé en aval vers le premier circuit d'alimentation alors mis en communication avec la bâche. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme de réalisation présentée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés. La figure 1 représente une vue schématique des circuits au sein de la boite de distribution selon l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe de çe distributeur. La figure 3 représente une autre vue en coupe. La figure 4 représente une vue également en coupe tandis que La figure 5 représente une vue en plan de la boite de distribution. Selon la vue de la figure 1 on voit que la boite comporte une première arrivée A1 de liquide moteur aboutissant par les circuits internes 1 et 2 à deux sorties soit respectivement la première sortie S1 et la seconde sortie S 2 Le résultat auquel vise le distributeur de l'invention est de permettre la distribution du fluide moteur acheminé par un premier circuit amont et aboutis sant à l'arrivée Al vers la sortie S1 enpremier lieu,afind'assurer un premier mouvement correspondant à une première manoeuvre ou à la mise en oeuvre d'une première fonction tandis que la sortie S 2 , bien que reliée à l'arrivée A 1 est maintenue hors circuit par l'obturateur 3. Lorsque la première fonction desservie par le circuit aval raccordé à la sortie S 1 est exécutée, l'appareil ou le bras desservi arrivant en fin de cour se , on veut obtenir que cette fonction desservie par la sortie S 1 soit maintenue dans sa position et y reste bloquée tandis que le liquide moteur sera acheminé vers la sortie S Z pour assurer la mise en oeuvre de la seconde fonction. A cet effet la canalisation d'asservissement 4 transmet l'augmentation de pression régnant dans le circuit de la première fonction à l'organe d'obturation 3. L'organe d'obturation 3 , asservi à la pression régnant dans le premier circuit desservant la première fonction est alors amené en position d'ouverture et le liquide moteur passe par le circuit interne 2 jusqu'à la sortie S 2 tandis que le clapet antiretour 5 isole la première fonction desservie depuis la sortie S1. En fin de manoeuvre de la seconde fonction, le circuit d'alimentation amont aboutissant à l'arrivée A 1 est mis à la bâche tandis que le circuit d'alimentation aboutissant à l'arrivée A 2 est mis sous tension ; le liquide moteur est alors acheminé vers la sortie S 3 ; la dérivation intérieure 6 transmet la pression du fluide moteur depuis l'arrivée A 2 jusqu'au clapet antiretour 5 cette pression étant apte à débloquer ledit clapet antiretour. La construction interne du distributeur selon l'invention sera mieux comprise des figures 2 à 5 et notamment à l'examen de la figure 2. On voit sur cette figure et les figures suivantes que l'arrivée primaire ou principale de liquide moteur A 1 débouche dans un circuit ou canal intérieur 7 prolongé à 90" en 8 et aboutissant à la sortie S I avec interposition du clapet à bille 9. Un manomètre est figuré en M. Dans ces conditions lorsque le liquide moteur est envoyé à l'arrivée A 1 , il circule par les canalisations 7 et 8 , soulève la bille 9 contre l'action du ressort 10 et poursuit son chemin dans le circuit aval raccordé à la canalisation S1. Lorsque la fonction desservie par la canalisation en aval de S 1 est terminée le vérin de manoeuvre (par exemple) desservi par cette canali sation étant en fin de course la pression va monter dans lrensemble du circuit ainsi constitué ; pendant tout ce temps la bille 11- isole le canal 7 de la dérivation 12 aboutissant à la sortie S 2 en sorte que le circuit situé en aval de la sortie S 2 ne reçoit pas de liquide et reste donc inactif. Ainsi qu'on l'a exposé on cherche lorsque la fonction desservie par la sortie S 1 est en fin de course, à isoler cette fonction pour la maintenir en position de fin de course tout en permettant l'aiguillage instantané du liquide moteur provenant de l'arrivée Al A 1 vers la sortie S 2. Ce mouvement est effectué dans les conditions suivantes. La bille Il est appliquée sur son siège 13 correspondant à l'embouchure de la canalisation 12 en communication avec la sortie S 2 d'une part par la pression du fluide moteur régnant dans la canalisation 7 et par ailleurs par l'action du ressort 14 ; cependant cette bille est apte à subir l'action du poussoir 15 dont l'extrémité inférieure constitue un piston apte à être déplacé dans la chambre 16 ; la face arrière du piston dans la chambre 16 est en communication avec le canal d'asservissement 17 (figuré en 4 sur le schéma de la figure I ) et reliée à la sortie S 1 en aval du clapet à bille antiretour 9. Le diamètre du piston associé au poussoir 15 et subissant la pression du liquide moteur au niveau de la sortie S 1 est prévu avec une dimension supérieure à celle du siège 13 de la bille lu; en sorte que pour une pression égale des deux cotés c'est-à-dire respectivement au sein de la chambre 16 ( pour le piston 15) et au sein du canal 7 (pour la bille 11) la poussée sera plus forte pour le poussoir 15 , pour lequel la pression s'exerce sur une surface plus importante, que pour la bille dont le diamètre du siège est inférieur; la bille reçoit cependant la poussée additionnelle du ressort 14. Dans le premier temps du fonctionnement du distributeur selon l'invention, le liquide moteur aboutissant à l'arrivée A 1 circule par les canaux 7 et 8 et va s'échapper par la sortie S 1 la pression régnant dans ce circuit reste modérée et elle correspond seulement à la résistance de l'appareil manoeuvré; cette pression modérée s' exerce respectivement sur la face arrière de la bille et sur la face arrière du poussoir ; toutefois la résultante en faveur du poussoir (compte tenu de son diamètre plus élevé ) n'est pas suffisante pour combattre l'action du ressort calibré à cet effet ; la bille reste donc plaquée sur son siège et elle isole par conséquent la dérivation 12 et la sortie S2 qui n'est pas en communication avec arrivée de fluide moteur A 1 Cependant lorsque la fonction desservie par le circuit en aval de la sortie S 1 arrive en fin de course , la résistance augmente et la pression au sein de l'ensemble du circuit va augmenter ; la résultante en faveur du poussoir 15 se trouve donc accrue jusqu'au moment où cette résultante équilibre et dépasse la force du ressort calibré 14; à ce moment la bille se trouve très légèrement décollée de son siège ce qui permet un premier écoulement depuis la canalisation 7 vers la dérivation 12 et au delà vers la sortie S 2 ; il en résulte dans la canalisation 7 une chute de pression qui déclenche alors immëdiatement la fermeture du clapet antiretour 9 ce dernier étant plaqué sur son siège par la pression régnant dans la canalisation en aval de S 1 On voit qu'à ce moment la pression régnant dans la canalisation 7 chute par suite de la mise en communication de cette canalisation avec la dérivation 12 et la sortie S 2 et au delà vers le circuit aval correspondant à la manoeuvre de la seconde fonction ; la force s'exerçant sur la face arrière de la bille diminue donc tandis que la force exercée sur le poussoir 15 reste inchangée puisque la chambre 16 est en communication avec le circuit en aval du clapet antiretour 9 ; par ailleurs le canal 7 étant en communication avec la dériva tion 12 les pressions sur les faces arrière et faces avant de la bille s'qui librent et cette dernière est seulement soumise aux actions antagonistes du ressort 14 d'une part et du poussoir 15 d'autre part; or le ressort 14 ne correspond qu'à une force d'appoint et considérablement inférieure à la poussée du poussoir 15 ; dans ces conditions il existe un seuil de pression régnant dans le premier circuit interne reliant l'arrivée A 1 à la sortie S 1 (canaux 7 et 8 au delà duquel la poussée du poussoir 15 compense et dépasse la poussée antagoniste du ressort 14 et de la pression du liquide dans le canal 7 arrivée à ce seuil , la bille étant décollée de son siège , l'ouverture de l'obturateur asservi constitué par la bille 1 1 est instantanée, ainsi qu'on l'a expliqué, le fluide moteur s'engouffrant depuis le canal 7 par la dérivation 12 vers la sortie S 2 la poussée du poussoir ne rencontrant plus que l'action du ressort ce qui permet de dégager brutalement et franchement la bille en permettant l'aiguillage instantané du fluide moteur depuis la première sortie S 1 vers la seconde sortie S2. En fin de manoeuvre de la fonction correspondant à la sortie S 2 , il est possible d'inverser les circuits d'alimentation amont en sorte que le circuit correspondant à l'arrivée A 1 est mis à la boche tandis que le circuit correspondant à l'arrivée A 2 est amené sous tension; le fluide moteur va donc être acheminé depuis l'arrivée A 2 et passage vers le clapet à bille 5. La sortie S3 peut correspondre par exemple à une manoeuvre de retour en position de repos de la fonction desservie précédemment par le circuit aval à la sortie S 2. Une canalisation de dérivation 19 (désignée sous le na 6 dans la figure 1 ) aboutit à la chambre 20 contenant le piston 21 du poussoir 22 ; le fluide moteur va donc repousser le piston 21 et le poussoir 22 vers la bille 9 dégager cette dernière de son siège en permettant le retour par les canaux 8 et 7 du fluide hydraulique précédemment maintenu par le clapet antiretour 9 dans le circuit aval au delà de la sortie S 1. On notera que les clapets à bille 11 et 9 sont disposés sur un siège annulaire 13 et 13' prolongeant une chambre cylindrique contenant le poussoir agissant sur ledit clapet à bille ; pour les billes 11 et 9 l'ensemble siège-chambrepoussoir est rigoureusement identique ce qui représente un avantage précieux sur le plan du prix de revient par la standardisation des pièces et de leur mise en place. Cette forme n'est qu'un mode de réalisation préférentielle mais non indispensable à l'invention. REVENDICATIONS 1 - Boite de distribution de liquide hydraulique caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une entrée raccordée à un circuit amont pour l'arrivée du fluide moteur, ledit circuit amont étant raccordé à une source de liquide hydraulique sous pression, une première sortie de liquide moteur raccordée à un premier circuit aval d'utilisation desservant une première fonction, une seconde sortie de liquide moteur raccordée à un second circuit aval desservant une seconde fonction, les deux sorties de liquide hydraulique étant reliées toutes deux à ladite entrée de liquide hydraulique et la boite comportant à cet effet deux circuits internes partant d'un confluent commun en communication avec l'arrivée du liquide moteur et aboutissant chacun à chacune des deux première et seconde sorties de liquide moteur respectivement, le premier circuit interne aboutissant à la première sortie de liquide moteur comportant un clapet antiretour,le second circuit interne aboutissant à la seconde sortie de liquide moteur comportant un dispositif d'obturation asservi à la pression du premier circuit interne en aval du clapet antiretour disposé sur ledit premier circuit interne, l'organe d'obturation asservi étant apte à être amené en position d'ouverture lorsque la pression dans ledit premier circuit interne atteint une valeur calibrée. 2 - Boite de distribution selon la revendication 1 caractérisée en ce que le clapet antiretour situé sur le premier circuit interne desservant la première sortie de liquide moteur est constitué par un clapet à bille maintenu sur son siège par un ressort. 3 - Boite de distribution selon la revendication 1 caractérisée en ce que le dispositif d'obturation situé sur le second circuit interne desservant la seconde sortie de liquide moteur est constitué par un clapet à bille , la bille étant maintenue sur son siège par un ressort calibré, ladite bille et le siège qui lui correspond con stituant le confluent entre les deux circuits internes partant d'un canal commun en communication avec l'arrivée de liquide moteur , ce canal se prolongeant pour constituer ledit premier circuit interne, ce canal comportant une dérivation constituant le second circuit interne, ltorifice de cette dérivation branché sur ledit canal constituant le siège de ladite bille, la bille étant en communication par sa face arrière subissant l'action du ressort avec le liquide moteur provenant de l'arrivée dans la boite de distribution la bille étant associée à un organe poussoir situé en regard, du côté opposé au ressort et apte à repousser la bille contre l'action du ressort en décollant ladite bille de son siège et en mettant ainsi la dérivation constituant le second circuit interne en communication avec le canal d'arrivée du fluide moteur, la face arrière du poussoir étant en communication, par une canalisation d'asservissement, avec le premier circuit interne en aval du clapet à bille antiretour. 4 - Boite de distribution selon la revendication 1 caractérisée en ce que la face arrière du poussoir en communication par une canalisation d'asservissement avec le premier circuit intérieur est prévue avec un diamètre légèrement supérieur au diamètre du siège de la bille constituant l'organe d'obturation as servi du second circuit intérieur ,le ressort de rappel de ladite bille étant calibré à une valeur telle qu'en deçà d'un seuil de pression régnant dans le canal d'arrivée, en communication avec le premier circuit interne, la force exercée cumulativement par le ressort et par la pression hydraulique dans ladite canalisation s'appliquant sur la bille soit supérieure à la force due à la pression exercée sur la face arrière du poussoir en communication avec le premier circuit interne par la canalisation d'asservissement tandis qu'au deIà de ce seuil ,la force due à la pression exercée sur la face interne du poussoir par le liquide hydraulique en communication par la canalisation d'asservisse- ment avec le premier circuit interne soit supérieure à la poussée s'exerçant sur la bille cette dernière étant ainsi décollée de son siège. 5 Boite de distribution selon la revendication caractérisée en ce qu'elle comporte une seconde arrivée de liquide moteur ,indépendante de la première et reliée à la source de liquide moteur, cette arrivée de liquide moteur correspondant à une deuxième phase opératoire ,après mise en oeuvre successive de la première et de la deuxième fonction cette seconde arrivée de liquide moteur communiquant avec une troisième sortie de liquide moteur correspondant à la mise en oeuvre d'une troisième fonction mise en oeuvre après les deux autres, les circuits d'alimentation desservant respectivement la première et la seconde arrivée de liquide moteur étant prévus avec un dispositif dtinversion de telle façon que la mise sous tension d'une arrivée dlalimenta- tion soit exclusive de la mise sous tension de l'autre qui est automatiquement connectée à la réserve ou bâche de liquide. 6 - Boite de distribution selon la revendication 1 caractérisée en ce que la seconde arrivée de liquide moteur communique par une dérivation interne avec le clapet antiretour interposé sur le premier circuit interne desservant la première sortie de liquide moteur, cette dérivation étant apte à débloquer ledit clapet antiretour en provoquant ainsi, lors de la mise sous tension de la seconde arrivée de liquide moteur, l'échappement et le retour à la bâche du liquide dans le circuit du fluide moteur situé en aval du dit clapet. 7 - Boite de distribution selon la revendication 1 caractérisée en ce que ledit clapet antiretour est constitué par une bille rappelée sur son siège par un ressort calibré ladite bille coopérant avec un organe poussoir disposé en regard et venu d'un piston monté coulissant dans une chambre de manoeuvre dont la face arrière est en communication avec la seconde arrivée de fluide moteur , la mise sous pression au niveau de la seconde arrivée de liquide moteur provoquant le déplacement du poussoir et le déblocage de la bille de son siège, permettant ainsi le retour du liquide moteur situé en aval vers le premier circuit d'alimentation alors mis en communication avec la bâche.