Brevet FR2363512A1 — publié le 19780331

La présente invention concerne les systèmes hydrauliques comprenant une source de pression hydraulique, un moteur hydraulique, notamment un cylindre susceptible de supporter une charge et, située entre la source de pression et le moteur, une conduite de raccordement comprenant un premier tuyau flexible ou autre conduite sujette à des ruptures. Les systèmes hydrauliques de ce type sont utilisés, par exemple, sur des chargeuses et dans un but de sécurité il est nécessaire que la charge ne tombe pas s'il se produit une rupture dans une conduite du système hydraulique Les tuyaux flexibles sont notamment sujets à des ruptures.Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif qui empêche la. charge de tomber en cas d'une rupture d'une conduite. t' Dans un système hydrauliq# comprenant une source de pression hydraulique, un moteur apte à supporter une charge et une conduite de raccordement se composant d'un premier tuyau flexible ou autre conduite sujette à la rupture disposée entre la source de pression et le moteur, un dispositif conforme à la présente invention est caractérisé en ce qu'un second tuyau flexible ou seconde conduite est disposé parallèlement au prémier tuyau flexible, une extrémité de chacun des tuyaux flexibles étant raccordée à la partie de la conduite de raccor- dement reliée au moteur par# l'intermédiairé d'fun premier moyen#d'ob't'Jration à changement de direction, tandis que les autres extrémités des deux tuyaux flesi-- bles sont raccordées à la partie de la conduite de raccordement reliée à la source de pression, en ce que le moyen d'obturation à changement de direction possède trois positions possibles, à savoir une position normale dans laquelle les deux tuyaux flexibles sont raccordes à la conduite de raccordement; et des première et seconde positions d'obturation dans lequelles les premier et second tuyaux flexibles sont respectivement déconnectés, seul lesecond ou le premier tuyau flexible étant respectivement raccordé à la conduite de raccordement et en ce que le dispositif comprend des moyens qui sont sensibles à la pression régnant dans chaque tuyau flexible et qui sont disposés de façon à commander le moyen d'obturation à changement de direction de sorte qu'il occupe sa disposition normale lorsque la pression est égale dans les deux tuyaux fléxibles, mais qu'il occupe respectivement sa première ou seconde position d'obturation lorsqu'il se produit une pression réduite dans le premier ou second tuyau flexible. Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, les secondes extrémités des deux tuyaux flexibles sont reliées a la partie de la conduite de raccordement qui est raccordée à la source de pression par l'intermédiaire d'un second moyen d'obturation à changement de direction, conçu de prévu férence de la même maniere que le premier. Ainsi, le tuyau flexible intact peut permettre au cylindre de continuer à fonctionner. Un moyen d'obturation à changement de direction, qui est à la fois robuste et de construction simple, peut être constitué selon la présente invention, par une soupape à tiroir coulissant, dont la position centrale correspond à la position normale et dans laquelle les extrémités opposées du tiroir sont soumises à la pression présente dans chacun des tuyaux flexibles. Pour chaque soupape, on prévoit un étranglement dans chacun des raccords entre les tuyaux flexibles et leur point de fixation sur la soupape à tiroir. S'il se produit une rupture d'un tuyau flexible, il est souhaitab-le que l'utilisateur en soit averti pour qu'il ne continue pas à faire fonctionner la machine avec un seul tuyau flexible intact. Selon une autre caractéristique de la présente invention, l'utilisateur est averti d'une rupture se produisant dans un tuyau flexible grâce à un étranglement prévu dans chacun des deux raccords de soupape d'au moins un des moyens d'obturation à changement de direction qui, occupant respectivement la première ou la seconde position d'obturation, raccordent respectivement #le second ou le premier tuyau flexible à la conduite de raccordement, S'il se produit une rupture dans tuyau flexible, la machine peut continuer, il est vrai, à fonctionner mais à un rendement considérablement réduit en raison de ces étranglements, tirant ainsi l'attention de l'utilisateur sur le fait. Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente schématiquement un système hydraulique équipé d'un dispositif conforme à la présente invention ; et - la figure 2 est une vue en coupe d'un moyen d'obturation à changement de direction conçu pour le système hydraulique représenté sur la figure 1. Un cylindre hydraulique I comprend un piston 2 et une tige de piston 3 qui supporte une charge 4. La flèche G indique que la force de la pesanteur tend à repousser le piston 2 dans le cylindre 1. Le cylindre 1 est raccordé par une conduite 5 à une première soupape à changement de direction 6. Celle-ci est raccordée, par l'intermédiaire de deux tuyaux flexibles 7 et 8 à une seconde soupape a changement de direction 6', laquelle est raccordée par l'intermédiaire d'un tuyau 9' à Une source de pression comprenant une soupape-d#--commande 10 et une pompe 11. La pompe 11, qui retire du fluide hydraulique à travers une conduite 12 depuis un réservoir 13, est raccordée par une canalisation en pression 14 à la soupape de commande 10.Une conduite de retour 15 ramène du fluide hydraulique non pressurisé de la soupape de commande 10 au réservoir 13. La soupape de commande 10 peut occuper trois positions indiquées I, Il et III. Sur la position Il, représentée sur la figure 1, le fluide sous pression refoulé par la pompe il est ramené par la conduite 15 au réservoir 13 pendant que le tuyau de raccordement 9 est obturé. Sur la position III la canalisation en pression 14 raccordée à la pompe il est reliée au tuyau de raccordement 9 pour lever la charge 4 et sur la position I le tuyau de raccordement 9 est-relié à la conduite de retour 15 pour baisser la charge 4 sous son propre poids. Le moyen d'obturation à changement de direction 6 dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, est conçu comme soupape à tiroir à trois positions à trois voies qui comporte un orifice 16 destiné à être raccorde au tuyau de raccordement 5 et deux orifices 17, 18 destinés à être raccordés respectivement aux tuyaux flexibles 7 et 8. L'extrémité supérieure du tiroir de soupape, représentée sur la figure, peut être soumise à la pression présente dans Ze raccord 17 par l'intermédiaire d'un canal 19 tandis que 11 extrémité inférieure du tiroir de soupape peut être soumises la pression présente dans le raccord 18 par l'intermédiaire d'un canal 20 Des étranglements 21 et 22 sont disposés respectivement entre les ouvertures des canaux 19, 20 au niveau des raccords 17, 18 et le tiroir de soupape.Sur la figure 1 on voit la soupape à tiroir 6 a sa position normale N dans laquelle le tuyau de raccordement 5 relié au cylindre 1 est relié aux deux tuyaux flexibles 7 et 8. Sur la position de soupape I le tuyau 5 n'est raccordé qu'au tuyau flexible 8, tandis que sur la position Il il n1 est raccordé qu'au tuyau flexible 7. Le moyen d'obturation à changement de direction 6' est de la même construction que la soupape 6 et on ne le décrira pas en détail. Le dispositif fonctionne de la manière suivante. Au cas ou il se produit une rupture du tuyau flexible 7, la pression diminue au niveau du raccord 17 de la soupape 6. Du fluide hydraulique en nance des raccords 18 et 16 passe vers le raccord t7 mais, en raison des étranglements 21 et 22, la pression présente au raccord 17 est inférieure'à celle au raccord 18. Ces pressions agissent sur les extrémités opposées du tiroir de soupape à travers les canaux 19 et 20, créant ainsi une pression plus élevée à l'extrémité inférieure, comme on le voit sur la figure 1 du tiroir et la soupape change à la position I. Sur cette position, le raccord 17 est obturé et le raccord 16 n'est relié qu'au raccord 18 et au tuyau 8. Le déplacement du tiroir 61 à la position I est effectué de manière correspondante.Ainsi, le tuyau flexible 7 a été déconnecté mais le cylindre 1 peut continuer à fonctionner grâce à l'autre tuyau flexible 8. La charge peut être baissée de manière contrôlée sans aide externe et le tuyau flexible défaillant 7 peut être remplacé. Si la rupture se produit dans le tuyau flexible 8, les soupapes changent de direction de manière analogue pour venir à la position Il, où le tuyau flexible 8 est déconnecté, le fonctionnement étant assuré dans ce cas par le tuyau flexible 7. Les tuyaux flexibles 7, 8 et les soupapes 6, 6' peuvent avoir des dimensions permettant au cylindre 1 de fonctionner à plein rendement lorsqu'il ntest alimenté que par un seul tuyau flexible 7 ou 8. L'attention de l'ouvrier peut alors être attirée à la rupture du tuyau par un moyen d'indication prévu à cet effet, moyen qui détecte par exemple la pression régnant dans les tuyaux ou bien la position des soupapes. En variante, les raccords en jeu dans les positions de soupape I et Il peuvent comporter un étranglement, de sorte que l'ouvrier soit averti de la rupture d'un tuyau en raison d'une diminution notable du fonctionnement du cylindre 1. Sur la figure 2 on représente un mode de réalisation d'une telle soupape. La soupape 6 comporte un alésage 23 dans lequel glisse un tiroir 24 muni de parties de plus grand diamètre 25 et 26 qui obturent respectivement des espaces 27 et 28 aux extrémités de l'alésage 23. flans les espaces 27, 28 sont prévus respectivement des ressorts de compression 29 et 30, disposés entre une extrémité de l'alésage 23 et la surface d'extrémité respective des parties 25 ou 26. L'alesage comporte une rainure annulaire centrale 31 de plus grand diamètre, d'où part un canal 32 qui va jusqu'au raccord 16. L'alésage 23 comporte deux autres rainures annulaires 33 et 34 disposées de façon que, lorsque le tiroir occupe la position normale représentée sur la figure 2, les extrémités intérieures des parties 25 et 26 se situent dans ces rainures 33, 34. La rainure 33 est reliée au raccord 18 au moyen du canal 35.Un étranglement 22 est prévu dans le canal 35. De manière analogue la rainure 34 est reliée par le canal 36 au raccord 17. Le canal 20 s'étend entre l'espace 27 et la partie du canal 35 située entre l'étran- glement 22 et le raccord 18. De manière correspondante, le canal 19 stetend entre la partie du canal 36 située entre le raccord 17 et l'étranglement 21, et l'espace d'extrémité 28 de l'alésage. Au milieu du tiroir 24 de la soupape une partie de plus grand diamètre 37 a une dimension telle qu'il entre à ajustement serré dans l'alésage 23. Sur la figure 2 on voit la soupape 6 en position neutre N. Cette position s'établit lorsque les pressions présentes au niveau des raccords 17 et 18 sont égales. Ces pressions sont transmises respectivement aux espaces 28 et 27 par l'intermédiaire des canaux 19 et 20, et agissent sur les extrémités des parties de plus grand diamètre 26 et 25. Lesdites surfaces d'extrémité ont les mêmes dimensions et par conséquent les forces sont en équilibre. Les ressorts 29, 30 maintiennent le tiroir 24 de la soupape dans la position représentée lorsque les pressions présentes aux raccords 17, 18 sont égales ou qu'il n'y existe aucune pression. Si la pression tombe dans le raccord 17, la pression agissant sur la partie d'extrémité 25 le remporte et déplace le tiroir 24 vers la droite sur la figure.La partie 37 glisse dans la portion de l'alésage 23 située entre les rainures31 et 34 et l'obture. Il en résulte que le fluide hydraulique provenant du raccord 16 ne peut pas s'écouler vers le raccord 17 mais seulement vers le raccord 18. La partie de plus grand diamètre de gauche 25 s'est pourtant également déplacée vers la droite de sorte que son extrémité se situe près de la transition entre l'alésage 23 et la rainure 33. La communication entre les raccords 16 et 18 se trouve de ce fait etranglee. La soupape occupe alors la position I, dans dans laquelle le raccord 17 est obture et la communication entre le raccord 16 et le raccord 18 est étranglée. Si la pression tombe dans le raccord 18, le tiroir 24 de la soupape se déplace de manière analogue mais vers la gauche, de sorte que la partie de plus grand diamètre 37 obture le raccord 18 tandis que la partie de plus grand diamètre 26 étrangle la communication entre le raccord 16 et le raccord 17. Cette situation correspond à la position Il de la soupape. REVENDICATIONS 1. Dispositif dans un système hydraulique comprenant une source de pression hydraulique (11), un moteur hydraulique tel qu'un cylindre (1) destiné à supporter une charge, et une conduite de raccordement (5,9) comprenant un premier tuyau flexible (7) ou autre moyen de communication sujet à des ruptures entre la source de pression et le moteur, dispositif destiné à empêcher la charge de se déplacer de manière incontrôlée si le tuyau flexible ou la partie correspondante de la conduite subit une rupture, caractérisé en ce qu'il comprend un second tuyau flexible (8) disposé parallèlement au premier tuyau flexible (7), en ce qu'une extrémité des deux tuyaux flexibles est raccordée à la partie (5) de la conduite de raccordement reliée au moteur (1), par l'intermédiaire d'un premier organe d'obturation à changement de direction (6), tandis que les deux autres extrémités des deux tuyaux flexibles sont raccordées à la partie de la conduite de raccordement reliée à la source de pression, en ce que l'organe d'obturation à changement de direction (6) comporte trois positions, à savoir une position normale (N) dans laquelle les deux tuyaux flexibles (7,8) sont reliés à la conduite de raccordement (5,9), et une première (I) et une seconde (II) positions d'obturation dans lesquelles le premier ou le second tuyau flexible (7 ou 8) est respectivement déconnecté, seul le second ou le premier tuyau flexible (8, 7) étant respectivement raccordé à la conduite de raccordement, et en ce qu'il comprend en outre des moyens (19-22) qui détectent la pression présente dans chaque tuyau flexible et qui sont disposés de façon à commander l'organe d'obturation à changement de direction pour qu'il occupe sa position normale lorsqu'il règne une pression égale dans les deux tuyaux flexibles, ou sa première (I) ou sa seconde (Il) position d'obturation respectivement lorsqu'il existe une pression réduite dans le premier ou le second tuyau flexible (7 ou 8). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les secondes extrémités des deux tuyaux flexibles (7, 8) sont raccordées à la partie (9) de la conduite de raccordement reliée à la source de pression (11) par l'intermédiaire d'un second organe à changement de direction (6'), conçu de préférence de la même manière que le premier (6). 3. Dispositif selon les revendications. i ou 2, caractérisé en ce que chaque organe d'obturation à changement de direction est constitué par une soupape à tiroir à trois positions (6,6') comprenant un tiroir (24) dont la position médiane (N) correspond à la position normale, en ce que les extrémités opposées (26, 25) du tiroir de soupape (24) sont soumises à la pression présente dans leur tuyau flexible respectif (7, 8) et en ce que, pour chaque soupape, un étranglement (21, 22) est prévu dans chacun des deux moyens de communication (36, 35) entre les tuyaux flexibles et les endroits où ils sont raccordés à la soupape à tiroir. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans au moins un organe d'obturation à changement de direction (6, 6') un étranglement (26, 25) est prévu dans chacun des deux moyens de communication entre soupapes (35, 33, 23, 31, 32 et 36, 34, 23, 31, 32 respectivement) qui, dans la première (I) ou seconde (II) position d'obturation retient respectivement le second ou le premier tuyau flexible (8 ou 7) à la conduite de raccordement (5).