Brevet FR2264469A1 — publié le 19751017

L'invention est relative à un dispositif de commande d'un vérin hydraùîique à double effet pour une charrue réversible pouvant être amenée par pivotement d'une position de travail à l'autre, dispositif comportant un bloc de verrouillage qui est monté entre les conduites d'arrivée et de départ du vérin hydraulique alimentées sélectivement en liquide sous pression, et dont la chambre cylindrique contient un tiroir coulissant, qui actionne des éléments de retenue soumis à l'action de ressorts, ouvrant et fermant les conduites d'arrivée et de départ du vérin hydraulique. Comme état de la technique, on connaît déjà un dispositif de verrouillage pour une charrue réversible à commande hydraulique (modèle d'utilité allemand NO 1.991.233), dans lequel, au lieu d'un dispositif de retenue à action mécanique, le bloc de verrouillage avec le tiroir qu'il contient assure un verrouillage hydraulique de la charrue réversible dans sa position de travail effective. Dans ce but, le tiroir agit par chacune de ses faces terminales sur une bille servant d'élément de retenue. Cet ensemble constitue donc uniquement un verrouillage hydraulique de la charrue dans chaque posi tion de travail.Lors de la rotation de la charrue d'une position de travail à l'autre, il peut arriver toutefois, si le centre de gravité du châssis pivotant de la charrue est excentré, que le châssis s'abaisse plus rapidement que le liquide hydraulique n'est en mesure de parvenir du côté opposé. La pression s'effondre dans la conduite de la pompe, ainsi que dans la conduite de commande. I1 en résulte un mouvement de rotation saccadé et irrégulier du châssis pivotant de la charrue, qui influence défavorablement le déroulement de tout le *raval et peut entraîner en outre des détériorations de certains éléments de la machine, ainsi que des accidents. A l'état de la technique appartient de plus un dispositif hydraulique commandant la rotation de charrues réversibles (DAS NO 1.287.345-). Dans ce dispositif connu, il est prévu déjà différents emplacements d'étranglement pour éviter une rupture de la colonne d'huile et, par suite, des à-coups indésirables au cours du pivotement de la charrue. Ce dispositif connu est toutefois d'agencement très compliqué et nécessite un certain nombre d'éléments supplémentaires, ce qui augmente notablement le prix de revient de tout le dispositif et le rend en outre sujet à des incidents de fonctionnement. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif du type mentionné au début, de construction simple, qui garantit impeccablement, non seulement un verrouillage hydraulique dans la position de travail voulue, mais aussi un étranglement au cours de la rotation du châssis pivotant de la charrue, ce qui permet d'obtenir une rotation uniforme. Conformément à l'invention, ce but est atteintpar le fait que le tiroir commande les éléments de retenue par ses faces latérales. Il en résulte l'avantage que seules les faces latérales du tiroir agissent à la commande sur les éléments de retenue, de sorte qu'un étranglement parfait du retour du liquide hydraulique est garanti dans tous les cas. Le châssis pivotant de la charrue exécute par conséquent un mouvement de rotation uniforme, même si son centre de gravité est excentré par construction. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les faces latérales du tiroir, agissant en surfaces de commande sur les éléments de retenue, sont disposées chacune dans les zones extrêmes du tiroir. Il est possible d'autre part, suivant une autre caractéristique de l'invention, de disposer les surfaces de commande du tiroir dans sa zone intermédiaire. Dans une forme de réalisation de l'invention, les surfaces de commande peuvent posséder un diamètre inférieur à celui du tiroir. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, les surfaces de commande du tiroir peuvent présenter une forme conique ou cylindrique. Il est possible également d'exécuter le tiroir par exemple en plusieurs parties, de sorte que le liquide hydraulique admis sollicite d'abord une partie du tiroir, cette sollicitation étant alors imprimée directement ou indirectement à l'autre partie du tiroir qui commande l'élément de retenue dans la zone de la conduite de départ, si bien qu'un étranglement impeccable y est garanti. Dans le cas où le tiroir possède des surfaces de commande coniques, la course utile du tiroir à l'intérieur de la chambre cylindrique peut être limitée par des éléments de réglage, selon une autre disposition de l'invention. On dispose ainsi d'une possibilité avantageuse d'un ajustement exact et d'une adaptation du mouvement du tiroir à toutes les conditions se présentant en pratique. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les éléments de réglage peuvent être constitués par des éléments d'étranglement montés dans la conduite de retour correspondante. Il est néanmoins possible aussi, suivant une autre caractéristique de l'invention, de disposer à l'intérieur de la chambre cylindrique des éléments de réglage attaqués par les faces terminales du tiroir. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, les éléments de réglage peuvent être, par exemple, des ressorts ou des vis réglables coopérant avec des ressorts, ce qui offre une faculté d'ajustement particulièrement simple. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, il peut être prévu également des vis réglables agissant directement sur les faces terminales du tiroir muni de surfaces de commande coniques. Des exemples de réalisation de l'invention sont décrits ciaprès en référence au dessin annexé dans lequel - la Fig. 1 représente schématiquement le dispositif selon l'invention, en élévation de profil et en coupe, - la Fig. 2 montre une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention, représentée pareillement en coupe; - la Fig. 3 représente une autre variante de réalisation, en partie arrachée. Conformément à la Fig. 1, il est prévu un vérin hydraulique à double effet 16, dont le piston 17 alimenté en un liquide hydraulique fait tourner par sa tige 18 la partie pivotante d'une charrue réversible d'une position de travail à l'autre. Il s'agit donc d'un vérin hydraulique à double effet, dans les conduites d'arrivée 19 et de départ 20 duquel est monté un bloc de verrouillage 1. En aval de ce dernier, les conduites d'arrivée et de départ du vérin hydraulique se prolongent par des conduites d'arrivée 19' et de départ 20'. Comme le montre la Fig. 1, ce bloc de verrouillage 1 est constitué essentiellement par une chambre cylindrique 2, dans laquelle peut coulisser un tiroir 3. Dans le corps du bloc de verrouillage 1 sont logées des billes 8 et 9, servant d'éléments de retenue et soumises à l'action des ressorts. Avec leur siège correspondant, ces billes 8 et 9 forment des étranglements pour les conduites respectives. Dans ses zones extrêmes, le tiroir 3 comporte des surfaces latérales coniques 6' et 7', coopérant respectivement avec les billes 8 et 9. I1 est prévu de plus, à l'intérieur de la chambre cylindrique 2, en regard des faces terminales, des ressorts 12 et 13 logés dans des vis réglables 14 et 15. Le fonctionnement du dispositif est le suivant Lorsqu'un fluide hydraulique sous pression, arrivant par la conduite 19 suivant la direction I, entre dans la chambre cylindrique 2 du bloc de verrouillage 1, il repousse la bille 9 du siège 11 à l'encontre de la force de son ressort et fait coulisser en même temps vers le bas le tiroir 3, jusqu'à ce que la face terminale 21 de celui-ci rencontre le ressort 13 et le comprime en fonction de la pression. Au cours de ce mouvement, la surface de commande 7' du tiroir 3 éloigne la bille 8 de son siège 10. Le fluide se trouvant dans la chambre 22 du vérin hydraulique 16 peut ainsi revenir par la conduite de retour 20 et le siège découvert 10.Un étranglement impeccable du retour du fluide est assuré de ce fait.- Si, en raison d'une excentration du centre de gravité du châssis pivotant de la charrue, celui-ci tourne trop rapidement, il se produit une chute de pression sur la conduite d'arrivée 19. Par suite de cette chute de pression, le tiroir 3 n'est plus repoussé à sa position inférieure et la pression diminue, de sorte que le ressort 13 fait coulisser le tiroir légèrement vers le haut selon la pression existante. De ce fait, la bille 8 se rapproche de nouveau du siège 10 et l'étrangle- ment devient plus énergique. Dès le rétablissement d'un état d'équilibre, le tiroir 3 est à nouveau repoussé fortement contre le ressort 13 et la zone d'étranglement s'agrandit sur la surface de commande 7.A l'état final, le piston 17 occupe sa position la plus basse dans le vérin hydraulique 16 et un verrouillage hydraulique parfait est assuré par la conduite d'arrivée 19, 19', ainsi que par le siège découvert 11. Pour amener le châssis pivotant de la charrue réversible à l'autre position de travail à l'aide du vérin hydraulique i6 et de son piston 17, on intervertit les conduites d'arrivée 19 et de départ 20 Le fluide comprimé entre alors par la conduite 20 en direction de la flèche en tirets II dans la chambre cylindrique 2 du bloc de verrouillage 1 et soulève la bille 8 de son siège. Le tiroir est en même temps repoussé vers le haut contre le ressort 12, cependant que la surface de commande 6' éloigne la bille 9 de son siège en fonction de la pression momentanée et de la position du tiroir 3. Pour une pression élevée, la face terminale 23 comprime très fortement le ressort 12 et la surface de commande 6' déplace la bille 9 très loin de sa position d'étranglement.Si la pression d'arrivée diminue, le ressort 12 intervient de nouveau et fait cou lisser légèrement vers le bas le tiroir en fonction de la pression régnant dans la conduite d'arrivée, jusqu'au rétablissement d'une situation stable. La bille 9 est ainsi rapprochée à nouveau du siège d'étranglement en conformité avec llinclinaison de la surface de commande 6', ce qui assure un étranglement plus énergique de l'écoulement du liquide hydraulique.Grâce à cette disposition du tiroir 3 muni de faces externes coniques, en coopération avec les éléments de pression ou les billes 8 et 9 dans la position extrême considérée, c'est-à-dire dans la position de travail, il existe par conséquent en tout cas un verrouillage hydraulique impeccable, un étranglement de l'écoulement du liquide hydraulique étant assuré, pendant la rotation d'une position de travail à l'autre, en fonction de la vitesse de refoulement du liquide hydraulique. Il enxrésulte une rotation uniforme de l'élément tournant du châssis de la charrue et, par suite, un déroulement sans à-coups du basculement. Conformément à la Fig. I, il est possible également de limiter la course utile du tiroir 3 au moyen des vis réglables 14 et 15, ce qui permet d'adapter ce dispositif à toutes les conditions pouvant se présenter en pratique. Une autre forme de réalisation de l'invention est représentée dans la Fig. 2, le vérin hydraulique ayant été laissé de côté pour plus de facilité. A l'intérieur du bloc de verrouillage I est disposé, dans la chambre cylindrique 2, un tiroir 3, qui est muni dans ses zones extrêmes de surfaces cylindriques 6 et 7 servant de surfaces de commande. Le diamètre de ces surfaces cylindriques 6 et 7 est inférieur à celui du tiroir. A l'aide de ces surfaces cylindriques 6 et 7, les billes 8 et 9 peuvent être déplacées en vue de l'ob- tention d'un étranglement du retour du fluide.Le mode de fonctionnement de ce dispositif est le suivant Lorsque lé fluide est amené, par exemple par la conduite d'arrivée 20, dans la chambre cylindrique 2 du bloc de verrouillage 1, la bille 8 est écartée de son siège à l'encontre de la force de son ressort et la pression du liquide hydraulique repousse en même temps le tiroir 3 à la position représentée dans la Fig.2. Dans cette position, la surface de commande 6 attaque la bille 9 et l'écarte de son siège 11. De ce fait, le fluide peut parvenir à la conduite de départ 19 à travers la conduite d'écoulement 19' et l'ouverture d'étranglement. Dans cette zone, c'est-à-dire à l'intérieur du bloc de verrouillage, il existe de nouveau un étranglement. Pour faire tourner l'élément pivotant du châssis de la charrue dans l'autre position de travail, on inverse la direction d'écoulement du liquide hydraulique, qui entre alors par la conduite 19 dans la chambre cylindrique 2. Le tiroir 3 est ainsi repoussé complète ment vers le bas en éloignant la bille 8 de son siège 10, qui constitue maintenant un étranglement. Le liquide hydraulique sous pression repousse simultanément la bille 9, de sorte que le fluide peut entrer dans le vérin hydraulique par la conduite 19. Cette dernière forme de réalisation a elle-même deux effets Le premier est de créer un verrouillage hydraulique garanti sant le maintien de l'élément pivotant de la charrue dans la position de travail voulue. Le second est qu'au cours du pivotement de l'élément de châssis de la charrue d'une position de travail à l'autre, il se produit un étranglement de l'écoulement du liquide, qui toutefois, dans cet exemple de réalisation et contrairement à l'exem- ple de réalisation suivant la Fig.1, est indépendant de la vitesse de refoulement, en raison de la forme cylindrique des surfaces de commande 6 et 7. Suivant la Fig.2, il est possible comme précédemment d'ajuster par des butées 4 et 5 la course exécutée par le tiroir 3 à l'intérieur de la chambre cylindrique 2. On peut également placer les butées 4 et 5 dans le bloc de verrouillage 1 de façon qu'un ajustement ne soit plus nécessaire. Dans le bloc de verrouillage représenté à titre d'exemple dans la Fig. 3, le tiroir 3 est muni de nouveau de surfaces de commande coniques 6' et 7' dans ses zones extrêmes. Dans cet exemple de réalisation, les ressorts 12 et 13 suivant la Fig.l ont été enlevés, de sorte que seules les vis réglables 14 et 15 existent. En faisant tourner ces vis réglables à l'intérieur du bloc de verrouillage 1 on peut limiter la course utile du tiroir 3. Par ce moyen, on obtient également de manière simple un étranglement sûr et continu du retour du liquide hydraulique en fonction de la vitesse de refoulement. Selon une autre disposition de l'invention, on peut envisager un tiroir 3 formé de plusieurs parties (non représenté). C'est ainsi, par exemple, que la première partie du tiroir pourrait être alimentée par le liquide hydraulique admis et être ainsi déplacée à l'intérieur de la chambre cylindrique. Elle pourrait imprimer ce déplacement alune autre partie du tiroir, actionnant indirectement ou directement, par ses surfaces de commande, la bille 8 et l'éloignant de son siège de façon à créer un étranglement. Selon encore une autre disposition de l'invention, on peut prévoir, à la place des vis réglables 14 et 15 représentées dans les Fig. 1 et 3, des éléments de réglage, disposés respectivement dans les conduites de retour 19 et 20, par exemple sous la forme d'éléments d'étranglement. Par un déplacement de ces éléments d'étranglement, il est possible comme précédemment de limiter la course utile du tiroir 3 dans la chambre cylindrique 2 (non représenté). Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les surfaces de commande 6,7 et 6',7' du tiroir 3 peuvent être disposées, non dans les zones extrêmes des faces latérales du tiroir, mais dans sa zone intermédiaire, c'est-à-dire approximativement au centre. A cet effet, les éléments de retenue constitués par les billes 8 et 9, devraient être rapprochés davantage à l'intérieur du bloc de verrouillage 1 pour coopérer avec la face latérale du tiroir faisant fonction de surface de commande. Par la présente invention est garantie ltexistence d'un verrouillage hydraulique dans la position de travail voulue de la charrue réversible, cependant qu'au cours de la rotation d'une position de travail à l'autre, le basculement de l'élément pivotant de la charrue se déroule uniformément. Dans l'une des formes de réalisation de l'invention, cette rotation uniforme peut avoir lieu en fonction de la vitesse de refoulement, tandis que, dans un autre exemple de réalisation, la rotation est indépendante de la vitesse de refoulement. A l'intérieur du bloc de verrouillage 1, il existe en tout cas des zones d'étranglement, qui freinent le retour du liquide hydraulique s'écoulant du vérin 16. Le-dispositif selon l'invention est de structure simple et possède néanmoins une grande efficacité. R E V E N D I C A T I O N S . Dispositif de commande d'un vérin hydraulique à double effet pour une charrue réversible pouvant être amenée par pivotement d'une position de travail à l'autre, dispositif comportant un bloc de verrouillage qui est monté entre les conduites d'arrivée et de Départ du vérin hydraulique alirentees sélectivement en liquide sous pression, et dont la chambre cylindrique contient un tiroir coulissant, qui actionne des élements de retenue soumis à l'action de ressorts, ouvrant et fermant les conduites d'arrivée et de départ du vérin hydraulique, caractérisé en ce que le tiroir (3,3') commande les éléments de retenue (8,9) par ses faces latérales (6,7; 6',7t). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les faces latérales du tiroir agissant en surfaces de commande sur les éléments d'arrêt (8,9) sont disposées chacune dans une zone extrême du tiroir. 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les faces latérales du tiroir agissant en surfaces de commande sur les éléments de retenue sont disposées chacune dans la zone intermédiaire du tiroir. 4. Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les surfaces de commande (6,7; 6',7') possèdent un diamètre inférieur & celui du tiroir. 5. Dispositif suivant les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les surfaces de commande présentent une forme conique. 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les surfaces de commande présentent une forme cylindrique. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tiroir est en plusieurs parties. 8. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que, le tiroir étant muni de surfaces de commande coniques, sa course utile à l'nntérieur de la chambre cylindrique peut être limitée par des éléments de réglage. 9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que des-éléments d'étranglement sont agences comme éléments de réglage dans la conduite de retour correspondante. 10. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce qutâ l'intérieur de la chambre cylindrique sont disposés des éléments de réglage, attaqués par les faces terminales du tiroir Il. Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les éléments de réglage sont des ressorts (12). 12. Dispositif suivant la revendication Il, caractérisé en ce que les ressorts (12) sont reliés à des vis réglables (15). 13. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les vis réglables agissent directement sur les faces terminales du tiroir muni de surfaces de commande coniques.