Brevet FR2415733A1 — publié le 19790824

L'invention concerne un dispositif de seclrite pour dispositif hydraulique et plus particulièrement pour dispositif hydraulique d'alimentation d'un vérin de benne basculante. L'actionnement des bennes basculantes de camions de chantier s'effectue au moyen de vérins hydrauliques. Ces vérins hydrauliques sont commandés au moyen d'une pompe à travers des canalisations haute pression. Ces canalisations ou la pompe pouvant être détériorés en cours de fonctionnement, il convient donc d'as- surer la sécurité des personnes pouvant éventuellement travailler sous la benne en empêchant celle-ci de redescendre brusquement. Des normes de sécurité ont été établies par l'administratien. Ces normes exigent que la vitesse de descente de la benne pleine, en cas de rupture de canalisation, soit dix fois inférieure à la vitesse de montée. I1 est connu d'utiliser pour cela un clapet anti-retour à fuite tarée piloté. Ce clapet anti-retour ne laisse passer la haute pression que dans un sens qui correspond à la montée de la benne et son ouverture est pilotée par la haute pression pour permettre la descente de celle-ci. Lorsqu'une rupture de canalisation se pro duit, l'ouverture de de ce clapet ne peut plus être commandée et le clapet, maintenu sur son siège, ne laisse passer le fluide qu'à travers son orifice calibré, lequel est déterminé pour que le débit qui le traverse corresponde à la vitesse de descente de la benne chargée, définie par la norme. Avec ce dispositif connu si la rupture intervient alors que la benne est déchargée en position haute et si la pompe ne peut plus fournir de pression pour soulever le clapet, la descente ne pourra se faire qu'à travers l'orifice calibré du clapet et, la benne étant vide et n'exerçant donc qu'une très faible pression sur le vérin, cette descente risque d'être particulièrement lente et longue. Cela se produira en particulier si la panne se produit au niveau de la pompe. Le but de l'invention est donc de procurer un dispositif assurant la sécurité lors d'une rupture de canalisation, benne pleine et permettant également une descente da la benne, à la vitesse normalisée, lorsque celle-ci est vide, même si l'on a à ce moment là une panne de la pompe. A cet effet, le dispositif selon l'invention comporte - un clapet anti- re tourà fuite calibrée pour assurer un débit correspondant à la descente, selon les normes, de la benne vide en cas d'annulation de la pression d'alimentation; - vn dispositif de pilotage du clapet, actionné par la pompe pour permettre'la descente rapide, commandée, de la benne; - un régulateur de débit permettant, en cas de rupture de canalisation lorsque la benne est pleine, une descente à la vitesse normalisée. L'invention sera mieux comprise au moyen d'un exemple de réaliso- tien, non limitatif, en regard du dessin annexé sur lequel La figure 1, montre un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure la est une coupe selon la ligne A-A de la figure 1. La figure 2, montre un exemple de réalisation avec une bille formont clapet. La figure 2a est une coupe selon la ligne B-B de la figure 2. La figure 3 montre un troisième exemple de réalisation de l'invention. La figure 4 montre en perspective un détail des figures 1 et Le dispositif selon la figure 1 se compose d'un corps 1 de forme générale cylindrique, percé d'un alésage central dont le diamètre est agrandi à la partie inférieure de manière à former un épaulement. Le corps 1 est fermé aux deux extrémités par des embouts 3 et 4, percés de canaux 19 et 20, dont l'un 19 relie le corps l au vérin et l'autre 20 relie le corps 1 à une canalisation de fluide en provenance de la pompe. Le corps 1 est muni d'un orifice 2 d'arrivée du fluide sous pression et d'une rainure annulaire interne 25 au niveau de l'orifice 2. L'embout 4 sert de butée à un piston de pilotage 5 prolongé par une tige 6. Ledit piston est muni à sa base d'une collerette de butée. Sonbiamètre est égal au diamètre intérieur du corps 1. La tige 6 du piston 5 est coiffée par la jupe d'un piston mobile, de même diamètre que le piston 5, et de section longitudinale en U. Le piston 7 est percé à son extrémité supérieure d'une ouverture 8 et est maintenu contre une butée annulaire 15 par un ressort 9 s'appuyant à son autre extrémité sur le piston 5, à la base de la tige 6. Ce piston 7 sert de siège à un clapet anti-retour 10. Le clapet 10 comporte deux parties cylindriques superposées 11 et 12, la partie 12 comportant deux méplats diamétralement opposés et tangents à la partie 11. La partie 11 est pourvue d'une ouverture centrale 13 calibrée et la partie 12 creuse et dont le diamètre extérieur est égol à celui du piston 7, est maintenue contre ce dernier par un ressort 14 qui s'appuie contre l'embout 3. Lorsque les pièces sont au repos, dans la position illustrée à la figure 1, la base de la jupe du piston 7 est tangente à l'orifice d'alimentation 2. Le dispositif fonctionne comme suit. Pour le levage de la benne, le fluide sous pression est envoyé par la pompe à travers l'ouverture 2 et parvient dans le corps t. La pression soulève le clapet 10 contre l'action du ressort 14 et le fluide par vient au vérin par l'ouverture 8, l'espace formé entre la paroi interne du corps 1 et les méplats de la partie 12 et le canal 19 de l'embout 3. Pour descendre la benne, le fluide sous pression est envoyé dans le canal 20 de l'embout 4, actionne le piston 5 qui, par sa tige 6 soulève le clapet 10. Le fluide peut alors s'écouler en sens inverse et etre évacué par l'ouverture 2 jusqu au réservoir. La benne descend alors à une vitesse relativement élevée. Si, une rupture de canalisation se produit alors que la benne est levée et vide, la pression exercée par le poids de la benne maintient alors le clapet 10 contre son siège et le fluide s'écoule à travers l'ouverture 13 du clapet avec un débit, fonction du diamètre de ladite ouverture, et prédéterminé de façon à correspondre à une vitesse de descente de la benne dix fois inférieure à la vitesse de montée. Par contre, si la rupture intervient alors que la benne est en position haute mais chargée, la contre-pression provoquée par le poids de ladite benne a pour résultat que la pression monte à l'intérieur du corps 1. Cstte pression agit à l'rencontre du ressort 9, sur le piston 7 qui se déplace et vient masquer la rainure annulaire 25 et l'orifice 2. Si le piston 7 obture entièrement la rainure annulaire 25, la pression régnant à l'intérieur du piston 7 est alors la même que celle qui lui est appliquée par le poids de la benne, le ressort 9 fait donc remonter le piston 7 jusqu'à ce que la rainure 25 soit partiellement dégagée. Le débit du fluide est donc maintenu constant, quelle que soit la charge de la benne, ainsi que la vitesse de descente par le mouvement du piston 7 par rapport à l'ouverture 2, ledit piston 7 faisant ainsi office de régulateur de débit. La figure 2 montre une réalisation de l'invention dans laquelle le clapet 10 a été remplacé par une bille 16 pouvant se déplacer dans une cage 26. Comme dans l'exemple précédent le ressort 14 appuie la bille contre le siège formé par le piston 7. Toutefois, celui-ci est percé, à son sommet de canaux 17 remplissant le même office que l'ouverture 13 du clapet 10 sur la figure 1. Le dispositif selon ce mode de réalisation fonctionne comme celui de la figure 1. La figure 3 montre une variante de réalisation dans laquelle le système de pilotage du clapet 10 a été modifié. Le piston 5 et sa tige 6 ont été supprimés. La partie de plus fort diamètre intérieur a été allon gée. Le régulateur 7 est également plus long et est muni à sa partie inférieure d'une collerette 24 dont le diamètre est égal au diamètre intérieur de la partie inférieure du corps 1. Une ouverture calibrée 23 est percée dans la jupe du régulateur 7 près de la collerette 24. Deux ouvertures 2 et 18 amènent le fluide sous pression dans le corps 1. Le régulateur 7 est également muni de deux séries d'ouvertures 21 et 22 sont l'une 22 est située en face de l'ouverture 2 ou de la rainure annulaire 25 lorsque le système est au repos. L'embout 4 ne comporte pas de canal. Le dispositif fonctionne comme suit Le fluide sous pression arrivant par l'ouverture 2 pénètre dans le corps 1 et à l'intérieur du régulateur 7 par les ouvertures 22. Par 11 ou verture 8 du régulateur 7, il parvient au clapet 10 et le soulève contre l'effet du ressort 14. Le fluide passe alors sur les côtés du clapet 10 et arrive au vérin par le canal 19, ce qui permet au vérin de soulever la benne. Pour une descente normale de la benne, le fluide sous pression arrive par l'ouverture 18 et agit sur une collerette 24 du régulateur 7, comme sur un piston. Le régulateur descend et, avec lui, le clapet 10 sous l'effet du ressort 14, jusqu'à ce que la partie 12 bute contre la butée 15. Le régulateur continuant à descendre, libère le clapet et met les ouvertures 21 en face de la rainure 25 et donc de l'ouverture 2. Le fluide passe alors du vérin dans le canal 19, sur les cotés du clapet 10, dans le régulateur 7 et par les ouvertures 21 et 2 dans le réservoir non représenté. La benne descend rapidement. Si, lorsque la benne est levée et vide, une rupture de canalisation se produit, la pression de la benne sur le vérin fait repasser le fii de par l'ouverture 13 du clapet 10 et le fluide est évacué par les ouvertures 22 et 2. Si la benne n'est pas déchargée au moment de la rupture, la suppression fait descendre le clapet 10 qui repousse le régulateur 7 contre l'effort du ressort 9 de façon que l'ouverture 22 ne se trouve plus exactement en regard de l'ouverture 2, limitant ainsi le débit de l'écoulement et donc la vitesse de la benne. La régulation se fait de la meme manière que précédemment. Grole à l'ouverture 23 on évite une dépression au-dessus de la collerette 24 qui pourrait contrer le mouvement du régulateur 7. il va de soi que l'on peut apporter toutes modifications aux dispositifs décrits sans pour cela sortir du cadre de l'invention. E V E N D I C A T I (J N S 1.- Dispositif de sécurité pour dispositif hydratlliqlle et plus particulièrement pour dispositif hydraulique d'alimentation d'un vérin de benne basculante, caractérisé par le fait qu'il comporte un clapet anti-retour muni d'un orifice de fuite calibré, un dispositif de pilotage du clapet et rn régulateur de débit. 2.- Dispositif de sécurité pour dispositif hyiraillique et plus particulièrement pour dispositif hydraulique d'alimentation d'un vérin de benne basculante, caractérisé par le fait qu'il comporte un corps de forme générale cylindrique muni d'un alésage axial à l'intérieur duquel sont situés successement ul clapet anti-retour, un régulateur de débit et un dispositif de pilotage du clapet. 3.- Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caracterisé par le fait que le régulateur de débit est un piston mobile creux contretenu par un ressort, servant de siège au clapet anti-retor, ce piston mobile obtint plus ou moins par ses déplacements l'orifice de retour du fluide hydraulique. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit piston mobile comporte un orifice situé sous le clapet anti-retour et communiquant avec orifice calibré dudit clapet. 5.- Dispositif selon la revendication $, caractérisé gar le fait que ledit clapet anti-retour comporte deux parties cylindriques de diamètre différent, la partie eylindr que de plus =ranci diamètre coulissant dans un alésage de morne diamètre et comportant un ou plusieurs méplats tangents à l'autre partie ; cette dernière reposant sur le piston mobile en obturant l'orifice ménagé à travers ce dernier. 6.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit clapet anti-retour est constitué par une bille reposant dans l'orifice circulaire du piston mobile, ledit piston mobile comportant une canalisation ouverte faisant passage calibré. 7.- Dispositif selon l'ensemble des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le dispositif de pilotage est constitué par un deuxième piston mobile muni d'une tige traversant le premier piston mobile et son orifice et soulevant le clapet anti-retour lorsqu'il est actionné par la haute pression. 3.- Dispositif selon l'ensemble des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que le dispositif de pilotage est constitué par une collerette annulaire située à la base de la jupe du piston mobile creux se déplaçant dans un alésage de même diamètre concentrique avec l'alésage axial du corps cylindrique dans lequel débouche un conduit d'alimentation et que d'autre part, à la partie médiane de la jupe, se trouvent deux orifices dont l'un au repos est en face de l'orifice d'alimentation et dont l'autrevient, lorsque le piston se déplace, se mettre plus ou moins en face dudit orifice.