Brevet FR2399595A1 — publié le 19790302

La présente invention vise un distributeur hydraulique. D'une manière générale on connait déjà de tels distributeurs hydrauliques, mais il a été constaté que ceux-ci ne répondaient qu'imparfaitement à leur r8le dans certaines conditions d'utilisation, à savoir que la pression de fluide délivrée par le distributeur n1 était pas constante et susceptible de varier dans des proportions non négligeables amenant ainsi des "crêtes' de pression néfastes pour les organes asservis situés en aval. La présente invention a pour objet un distributeur du genre considéré dont la structure permet de supprimer les inconvénients brièvement énoncés dans ce qui précède, en sorte que la pression délivrée est non seulement proportionnelle à la force de commande mais encore constante à chaque valeur de celle-ci. Un distributeur hydraulique selon 11 invention comportant un corps de distributeur, et dans ce corps un tiroir déplaçable axialement en regard de gorges susceptibles de communiquer aveo un orifice d'amenée de liquide et avec au moins un départ vers un circuit d'utilisation, ainsi que des moyens propres à permettre un retour du liquide à une bâche, se caractérise par le fait que l'alimenta- tion d'un orifice de distribution de liquide est effectuée à travers une chambre annulaire de réaction formée, par la disposition dans un tiroir principal, d'un tiroir secondaire monté à coulissement dans le tiroir principal, en association avec un ressort dit de limitation agissant sur ledit tiroir principal tandis que des moyens sont prévus pour ramener dans une position de repos ledit tiroir principal lorsque l'organe de commande associé n'est pas sollicité. Suivant une caractéristique de l'invention le tiroir principal comporte une série de passages aptes à permettre l'admission du liquide sons pression dans ladite chambre annulaire de réaction, et une série de passages aptes à délivrer à l'orifice précité, du liquide à une pression désirée, les passages d'amenée de liquide dans ladite chambre étant situés à une extrémité de celle-ci et de section plus grande que les passages de sortie, qui sont eux, si- tués à une autre extrémité. Suivant une autre caractéristique de l'invention le moyen pour ramener le tiroir principal en position de repos, est un ressort agissant directement sur l'organe de commande associé en n1 ayant aucune relation avec le ressort de limitation de pression. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention 1' organe de commande est mécanique et travaille à la traction à 1' encontre du ressort de rappel précité, cet organe de commande étant connecté à un élément disposé dans un volume et apte & former une section de réaction ajustable en fonction des caractéristiques recherchées, cet élément étant accouplé au tiroir principal à travers le ressort de limitation par l'intermédiaire d'un tirant axasi traversant le tiroir secondaire. Selon encore une disposition particulière du distributeur suivant l'invention, le retour et le drainage du liquide à la bâche, est effectué par l'intermédiaire de passages ménagés dans l'élément précité, ces passages étant en communication avec une chambre annulaire ménagée entre la surface extérieure du tirant et le tiroir secondaire. Grâce aux dispositions énoncées ci-dessus le distributeur hydraulique suivant l'invention se prête à de nombreuses applications, et notamment dans tous les cas où l'on doit ajuster la puissance en fonction de l'utilisation, par exemple commande d'un vérin bridant une pièce sur une machine en réglant l'effort en fonction de la structure de cette pièce pour éviter de la déformer, ou encore comme coflande'1de treuil, de freins, etc... En effet, la chambre annulaire étant alimentée par des passages de section supérieure aux passages de sortie, on évite ainsi les crêtes de pression à la distribution en cas dtactionnement brutal de 11 organe de commande, les surpressions éventuelles et momentanées étant encaissées par la section de réaction de la chambre annulaire de limitation qui est apte à interrompre l'alimentation à l'orifice de distribution. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure I montre en coupe longitudinale un distributeur conformément à l'invention ; les figures 2 à4 4 sont des vues analogues montrant diverses phases de fonctionnement ; la figure 5 est une vue partielle en perspective suivant un plan passantila ligne V-V à la figure I les figures 6 et 7 sont des vues en coupe longitudinale de deux variantes de réalisation. Suivant la forme d'exécution choisie et représentée aux figures 1 à 5 le distributeur selon l'invention comprend un corps 10 alésé axialement en trois tronçons respectivement A, Al, A2, le tronçon central Al ayant un diamètre inférieur aux diamètres des deux autres tronçons qui sont avantageusement égaux. A une extrémité latérale, le corps 10 est alésé en Tandis qu'à son autre extrémité, l'alésage A2 est obturé par un couvercle 11 comportant un moyen d'attelage 12. L'alésage Al reçoit un premier tiroir dit ci-après tiroir principal indiqué globalement en T déplaçable axialement dans le dit alésage. Dans l'exemple représenté, le tiroir principal T est associé à un élément 15 situé à gauche sur les figures. L'élément 15 présente une queue 15A avec joints d'étanchéité 15B, 150 qui est montée à coulissement dans l'alésage Â3 du corps 10 et un talon 15D monté à- coulissement dans l'alésage Al ménagé dans le corps. la queue 15A est équipée d'un embout de raccordement 18 avec un organe de commande non représenté ici. plus le talon 15D s'étend dans le cas présent pour sa/grande partie dans l'alésage A du corps en ayant un diamètre inférieur de sorte qu'un volume V est ménagé entre ledit-alésage et le talon. Le talon 15D reçoit sur la-face opposée à la queue 15Â, et par vissage, un tirant 20 qui s 'détend axialement dans le corps Jusqu'au voisinage du couvercle 11. Le talon 15D comporte aussi sa face opposée à la queue 15A (voir en particulier å la figure 5) deux gorges diamétrales perpendiculaires 15E, 15F ; les fonctions des gorges et du talon apparaîtront plus loin. Le tiroir principal T est alésé axialement en 21, 22, pour recevoir un tiroir secondaire dit de limitation indiqué dans son ensemble par T' qui comprend une tête 23 montée coulissante dans l'alésage 21 prolongée par un tronçon tubulaire 24 monté coulis sant dans l'alésage 22. Le tiroir principal T, comporte à sa partie terminale située dans la partie d'alésage A2, une collerette 26 destinée & coopérer avec une rondelle -27 formant butée, fixée dans l'alésage A2 du corps 10. Le tiroir principal T et l'élément précité 15 sont maintenus au contact l'un de l'autre à leur plan de joint 34 par un premier ressort 35 dit de limitation en appui par une de ses extrémités sur une coupelle 30 associée au tirant 20 par écrou 31, et parson autre extrémité, sur la collerette 26.Un second ressort dit de rappel 28 a une extrémité qui prend appui sur une face d'une rondelle 27 fixée dans l'alésage A2 et une autre extrémité sur la c pelle 30, en sorte que ledit ressort 28 exerce une traction sur le tirant, et partant, sur le talon 15D de l'élément 15 ce qui tend à ramener l'ensemble 15 et T en butée, par la collerette 26 contre la rondelle 27, tandis que le ressort 35 est propre à maintenir les deux éléments 15 et T au contact de l'autre avec une force tarée. Le second ressort 35 dit de limitation est avantageusement coaxial au précédent. Un débattement du tiroir principal T est ainsi possible entre une position pour laquelle la collerette 26 est en appui sur la rondelle 27 (figure 1) et une position pour laquelle cette collerette 26 est en appui sur un épaulement circulaire 100 délimiksL les alésages AI, A2 (figure 2). le tirant 20 traverse le tronçon tubulaire 24, et il présente un diamètre plus petit que l'alésage intérieur du tronçon tubulaire 24 du tiroir secondaire, en sorte qu'un premier chambrage annulaire C est ménagé entre ces deux organes, tandis qu'un second chambrage annulaire C1, ayant une section de réaction S, est ménagé entre le tronçon tubulaire du tiroir secondaire et l'alésage 21 ménage dans le tiroir principal. Sur sa surface extérieure le tiroir principal T comporte une gorge annulaire 40 sensiblement médiane, et de part et d'autre de cette gorge des perçages radiaux 41, 42, qui débouchent dans la chambre annulaire Cl. -On remarquera que les perçages radiaux 41 situés du côté de la tête 23 du tiroir secondaire sont de section inférieure à ceux des perçages 42 situés du c8té de la partie terminale du tronçon tubulaire 24. La partie de l'alésage AI comporte de part et d'autre d'une gorge circulaire centrale 50 deux gorges également circulaires respectivement 51 et 52. La gorge 52 est en communication par-un canal radial 54 avec une alimentation de liquide depuis une pompe volumétrique schématisée indiquée en 55, tandis que la gorge centrale 50, est en com munication par passage 56, avec yn orifice pour servitudes auxiliaires, non représentées sur les dessins, ou retour à la bâche, cet orifice pouvant aussi être obturé dans le cas d'installations à pression permanente. Quant à la gorge 51 elle est en communication d'une part, avec le volume V défini entre le talon 15D et le corps 10, par canaux 58, 60,et, d'autre part, avec un orifice 61 de distribution apte à asservir, par un circuit, un organe à commander Le fonctionnement-du distributeur qui vient d'être décrit peut s' analyser de la manière suivante. À la figure 1, le distributeur est en position de repos c'esS à-dire qu'aucun effort de traction n'étant exercé sur l'embout 18, le tiroir principal T est en butée par sa collerette 26 sur la rondelle 27, sous l'effet du ressort de rappel 28 qui exerce une traction (flèche F) sur le tirant 20 et partant, sur l'ensemble tiroir principal T, et élément 15. le ressort dit de limitation 35, dans cette position d'utilisation du distributeur, n'est pas sollicité et il est sous une tension déterminée qui permet un accouplement des éléments T et 15. Les gorges 50, 52 sont mises en communication par la gorge circulaire 40 et les servitudes auxiliaires peuvent être asservies depuis la pompe volumétrique 55, le retour du liquide s'effectuant dans la bâche B de toute manière convenable. Dans cette position du tiroir principal T, et du tiroir secondaire T', l'orifice de distribution 61 est isolé du débit de la pompe 55, du fait que la chambre Cl est elle-même pas alimentée, puisque le tiroir principal T réalise l'étanchéité entre la pompe et l'orifice de distribution 61 par coopération avec une portée P formée entre les gorges 50, 51, et avec une portée P1 formée entre la gorge 52 et l'alésage A2. On notera que l'orifice de distribution 61 est en communication avec l'orifice de retour 65 par l'intermédiaire du canal 58 des gonzes 15E, 15F, et de la chambre C débouchant dans l'alésage A2* À la figure 2, le distributeur est en position d'alimentation de l'orifice 61. Sur cette figure, une traction a été exercée suivant la flèche F1 sur l'embout 18 ce qui a provoque le déplacement du tiroir principal T dans l'alésage Àl, ce déplacement étant effectué par l'entraînement ponctuel du tirant 20 à travers le ressort de limi- tation 35. Le talon 15D a été amené en butée sur un fond correspondant de l'alésage A, pendant que simultanément la collerette 26 a quittez sa position de butée pour venir en appui sur l'épaulement 100. le déplacement du tiroir principal a eu comme effet d'isoler le canal d'alimentation 56 des servitudes auxiliaires du fait que la gorge 40 a été déplacée, tandis que l'orifice de distribution 61 est alimenté, à partir de la pompe 55, par la gorge circulaire 52, les passages 42 amenés sensiblement en regard de cette gorge, la chambre de limitation Cl, les passages 41, et les canaux 58,60, communiquant avec l'orifice de distribution 61 ainsi qu'avec le volume V recevant le talon 15D (le trajet fléché indique le parcours du liquide dans le distributeur). le ressort -de limitation 35 n'est pas comprimé dans la position représentée du fait que sa tension de tarage est supérieure à la pression exercée sur la section de réaction S de la chambre C1 dont le but est de tendre à désaccoupler le tiroir principal T de l'élément 15 au niveau de leur plan de joint. On obtient ainsi un déplacement axial du tiroir principal T et élément 15 d'une valeur correspondante & celle imprimée à l'embout 18. On se référera maintenant à la figure 3 montrant une position du tiroir principal T selon laquelle, la force de traction exercée sur l'embout 18 correspond à la pression du liquide s'exerçant sur la section annulaire 15G formée par le talon 15D, cette section étant représentée en traits renforcés, et étant apte à ramener le tiroir principal en position neutre. Dans une telle position du tiroir T, l'alimentation de l'orifice de distribution 61 est stoppée du fait que la chambre annulaire Cl n'est plus alimentée, les passages 42 étant obturés puisque se trouvant en regard de la portée PI de l'alésage Al. Simultanément, l'étanchéité est assurée vers le retour puisque le tiroir principal T obture la gorge 51 en laissant en communication avec l'orifice de distribution 61 la chambre annulaire C1, en sorte que la pression du liquide régnant dans le circuit de distribution reste stable et correspond à la force exercée sur 1' organe de commande 18. Si l'on se réfère maintenant à la figure 4, on constate que 1' organe de commande, par l'intermédiaire de 1' embout 18, a amené 1' élément 15 en butée mécanique sur une face de l'alésage À ménagé dans le corps 10. Cette position est due à une force de traction excessive exercée sur l'embout 18 ce qui provoque une pression du liquide sur la section annulaire S de la chambre Cl qui est supérieure à la force de tarage du ressort de limitation 35 ; le ressort en question 35 est donc sollicité en compression par le déplacement axial du tiroir principal T ce qui provoque le désaccouplement de ce dernier de l'élément 15 au niveau de leur plan de Joint ainsi qu'il est bien visible à la figure 4, et coupe l'alimentation. À la figure 6, représentant une première variante de réalisation, on a repris les mêmes références additionnées d'une centaine pour désigner des éléments analogues à la réalisation précédente. Suivant cette variante, l'organe de commande 85 est monté coulissant dans un boîtier -86 rapporté sur le corps 110 avec interpo sition de joints d'étanchéité 87 ; 1 l'extrémité de cet organe de commande, qui est située à l'intérieur du boîtier 86, est apte & BR le fonctionnement d'un tel distributeur est en tous points analogue à celui qui a été décrit plus avant, mis à part que l'organe de commande agit en poussée au lieu d'agir en traction, (flèche F2), le distributeur étant représenté en position de repos La figure 7 montre de façon schématique une autre variante de réalisation dans laquelle on a repris les mêmes références additionnées de deux centaines pour désigner des organes analogues à la réalisation montrée aux figures 1 à 5.Suivant cette variante, l'organe de commande n'est plus mécanique, mais hydraulique, la dif- férence essentielle de construction résidant dans le fait que l'or- gane de commande est constitué par un piston 70 disposé dans un alésage 71 ménagé dans un boîtier 72 lié au corps 210 du distributeur ; le tiroir principal T2 est susceptible de coulissement axial dans l'alésage Al ménagé dans le corps 21O, cet alésage comportant trois gorges respectivement 250, 251, 252, et étant obturé du cAté opposé à l'organe de commande par un bouchon 75 comportant sur sa face intérieure au moins une gorge 215F. Le piston 70 est accouplé par montage à coulissement au tiroir principal 2 au moyen d'une vis guille 76 dont la tette 77 est engagée dans une extrémité correspondante du tiroir principal 2 comportant un moyen de butée 78, le piston 70 étant en outre limité en déplacement par une butée 79 et alimenté en liquide au moyen d'un orifice 80 tandis qu'un autre orifice 81 est propre & constituer une purge d'air. On retrouve dans cette variante les orifices précisément décrits à savoir : -les orifices 261, 256, 265, 254 ainsi qu'un tiroir secondaire T'2. Le fonctionnement d'un tel distributeur est sensiblement analogue à celui décrit et ne sera pas repris; la particularité de ce distributeur résidant dans le fait que la section de réaction Sa cumule les fonctions des sections 15G et S du distributeur décrit aux figures 1 à 5. Il sera en outre précisé qu'à la place d'une commande hydraulique le distributeur pourrait être couplé å des moyens pneumatiques. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes d'exécutions choisis et représentes lesquels sont au contraire susceptibles de modifications sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Distributeur hydraulique du type à tiroir accouplé à un organe de commande apte à entraîner en déplacement ledit tiroir dans un corps de distributeur pour alimenter, ou couper, à travers une chambre annulaire de réaction au moins un circuit de distribution de liquide, tandis que des moyens sont aménagés pour permettre le retour du liquide à une bâche, distributeur caractérisé par la disposition, en association, d'un premier tiroir dit tiroir principal soumis à l'action dlun ressort taré de limitation, et d'un second tiroir monté coulissant dans le premier, lesdits tiroirs étant aptes à ménager entre eux une chambre annulaire avec une section de réaction par laquelle passe la totalité du débit, en sorte que ladite chambre annulaire est apte à asservir le premier tiroir pour interrompre l'alimentation, ou mettre ce dernier en échappement lors de surpressions éventuelles et momentanées provenant notamment d'un actionnement brutal de 1' organe de commande. 2. Distributeur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite chambre annulaire est en communication d' une part, avec l'alimentation en liquide pour une première série de passages radiaux, et, d'autre part, avec un canal de distribution à l'aide d'une seconde série de passages radiaux. 3. Distributeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les passages radiaux de la première et la seconde série présentent une section de passage différente, les passages de la première série étant prévus avec une section plus grande, de telie sorte que les crêtes éventuelles de pression sont absorbées par la section de réaction ménagée entre lesdits tiroirs. 4.. Distributeur hydraulique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le premier tiroir principal est accouplé à un élément intermédiaire de commande axial par tirant et moyens à ressorts, cet élément intermédiaire étant destiné à etre associé à un organe de commande, et apte à former, avec un volume ménagé darus le corps, une surface de réaction annulaire sur la commande. 5. Distributeur hydraulique suivant l'une quelconque des re vendications précédentes, caractérisé en ce que Tes moyens de retour du liquide à une bâche sont formés par des passages ménagés au plan de joint du premier tiroir et de l'élément de commande axial, et par une chambre annulaire ménagée entre le tirant es le tiroir secondaire traversé par ledit tirant. 6. Distributeur hydraulique suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les passages ménagés au plan de joint du premier tiroir et de l'élément de commande axial, sont constitués par au moins une gorge ménagée sur la face de 1' élément de commande coopérant avec les premier et second tiroirs. 7. Distributeur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément intermédIaire de commande est soumis à l'action d'un ressort de rappel en butée par une extrémité, sur une coupelle associée au tirant, tandis qu'un second ressort de limitation est en appui sur ladite coupelle et sur une face du premier tiroir, lesdits ressorts étant situés d'un meme côté du premier tiroir. 8. Distributeur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 et 5, caractérisé en ce que les ressorts précités sont coaxiaux. 9. Distributeur hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de commande est mécanique et a' traction directe, il est associé à l'élément de commande intermédiaire axial et agit sur le premier tiroir principal. 10. Distributeur hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de commande est asservi à un circuit hydraulique ou pneumatique. 11. Distributeur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tiroir secondaire comporte une tête et un tronçon tubulaire, la tête étant destinée à être au contact du premier tiroir, tandis que le tronçon tubulaire forme une paroi de la chambre annulaire de réaction et comporte une partie terminale engagée dans un alésage du premier tiroir, la surface circulaire comprise entre le tronçon tubulaire et une paroi intérieure du premier tiroir définissant la section de réaction. 12. Distributeur hydraulique suivant l'une quelconque des revendications 1 et 5, caractérisé en ce que le premier tiroir est accouplé, par montage coulissant, à lln piston de commande au moyen d'une vis coaxiale aux ressorts de rappel et de limitation, et dont la te te est engagée à coulissement dans des griffes ména- gées à une partie terminale du premier tiroir.