Brevet FR2398944A1 — publié le 19790223

La présente invention se rapporte à une valve pour une installation à fluide sous pression, de préférence une valve du type fonctionnant lors d'une rupture de conduite dans un système hydraulique de grues de levage hydrauliques, de machines de travaux publics ou autres machines comportant des dispositifs hydrauliques, et comportant un logement de valve ou élément de corps, et ayant une ouverture ou canalisation, un plongeur ou piston dans ledit corps de valve et une chambre de pression communiquant avec ladite canalisation ou ouverture lorsque la valve est en position ouverte. Dans le domaine des machines telles que les machines comportant des tuyauteries véhiculant un fluide qui est au moins sous pression lorsque la machine est en fonctionnement, on a besoin d'une valve entrant en fonctionnement lorsqu'il se produit par exemple une rupture de tuyauterie. Dans ce cas, la pression maintenue dans le système chute et la valve du type précité réduit alors les conséquences de la rupture. Ceci est d'une grande importance par exemple pour les machines de travaux publics dont le système hydraulique est à haute pression et, en outre, peut souvent contenir de grandes quantités de fluide sous pression, sans parler des accidents pouvant survenir aux personnes et les endommagements divers provoqués par exemple par la chute d'outils. Une telle machine de travaux publics peut par exemple être une excavatrice. Une valve du type précité se révèle très nécessaire dans ce cas lors d'une rupture de tuyauterie, par exemple dans le circuit du cylindre de levage de la potence ou flèche. On connaît une valve du type précité fonctionnant lors d'une rupture de tuyauterie, son fonctionnement étant basé sur le débit d'huile dans le système hydraulique fermé. Dans ce cas, pour une grande vitesse de fonctionnement de l'outil de la machine, on obtient une faible pression. Cependant, ces valves ne posent pas de problèmes sérieux lorsqu'elles sont utilisées par exemple dans des grues qui fonctionnent à vitesse constante. Des problèmes se présentent lorsque l'on utilise ces valves connues lors de ruptures de tuyauteries d'excavatrices par exemple, pour lesquelles la vitesse est maximale pour un fonctionnement rationnel lorsque l'outil, ou plus exactement la flèche, descend. Dans ce cas, la valve fonctionne à répétition en faisant varier le débit d'huile. La différence considérable entre la plus haute et la plus basse pression pouvant survenir dans le meme système pose des problèmes. En outre, le fonctionnement des valves connues est tel que celles ci restent ouvertes jusqu'à ce que le débit de huile relachée soit descendu jusqu'à une valeur prédéterminée. Par conséquent, il se produit, entre autres, une chute rapide et incontrOlée de l'outil. La présente invention a pour objet une valve dont le relâchement vers une position fermée soit empeché lorsque la pression fluctue entre des pressions élevées. Il faut que la valve soit maintenue en position ouverte en dépit de grandes variations de pression survenant par exemple dans les tuyauteries. Ainsi, le fonctionnement de la valve ne sera pas influencé par des variations normales de pression pouvant survenir. Selon une autre caractéristique de le présente invention, lorsque la valve est relâchée et se déplace vers une position fermée elle doit se déplacer avec une certaine vitesse de façon à obtenir une fermeture rapide des tuyauteries du système, et l'on a une fermeture effective vers le cylindre hydraulique, mais en même temps on maintient une fonction d'atténuation ou d'amortissement, ce qui fait qu'il n'y a pas relâchement des moyens de fermeture d'urgence, et l'on obtient un arrêt rapide. La présente invention a également pour objet une valve permettant l'ajustage du relâchement en fonction de la contre-pression. La valve conforme à la présente invention permet d'éliminer les inconvénients des valves connues du type précité tout en remplissant les objets précités. La valve conforme à la présente invention est caractérisée par le fait que le corps de valve comporte un élément de manchon de valve qui est disposé coaxialement par rapport au plongeur ou piston à l'intérieur du corps de valve, en une position arrière lorsque la valve est dans son état ouvert, ledit élément de manchon de valve étant alors bloqué par un dispositif de verrouillage qui est conformé de façon à se déverrouiller lorsque le piston se déplace, l'élément de manchon de valve pouvant passer de la position arrière en position avant pour laquelle il y a coupure de la communication entre la chambre de pression et le canal, c'est-à-dire une position pour laquelle la valve est fermée. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue latérale en coupe partielle d'une valve conforme à la présente invention en position ouverte ; et, - la figure 2 est une vue latérale, également en coupe partielle de la valve de la figure 1, mais en position fermée. Sur la figure 1, la référence numérique l se rapporte à un élément de corps de valve conforme à un mode de réalisation de la présente invention. Le corps de valve comporte des portions terminales ou cloisons terminales 2 et 3, la cloison 2 ayant son extrémité adjacente filetée extérieurement pour recevoir l'extrémité filetée intérieurement dudit corps de valve, tandis que l'autre cloison d'extrémité 3 constitue un corps qui est disposé à l'extérieur du corps de valve et a son extrémité adjacente filetée intériu- raient pour recevoir l'extrémité filetée extérieurement dudit corps de valve. A l'intérieur du corps de valve, on forme une chambre de pression 4 communiquant via une ouverture ou canal 5 disposé dans la paroi du corps de valve, avec une embase 6 disposée à l'extérieur du corps de valve. En outre, la chambre de pression communique avec une embase 8 disposée sur la cloison terminale 2 du corps de valve via une ouverture ou canalisation 7 pratiquée dans ladite cloison terminale. Les embases ou embouts 6 et 8 peuvent être filetés pour permettre leur raccordement à des conduites appropriées non représentees. En outre, à l'intérieur du corps de valve 1, on dispose un élément de manchon de valve 9 et, coaxialement à l'intérieur de ce dernier, un plongeur ou piston 10. L'élément de corps de valve 9 comporte au moins un perçage ou trou 11 pratiqué dans sa paroi et recevant un dispositif de verrouillage 12. Ledit dispositif de verrouillage 12 est, dans un exemple de réalisation, un dispositif à bille qui, comme on le voit d'après les figures, est disposé de façon à pénétrer dans la face intérieure de l'élément de corps de valve lorsque la valve est en position ouverte, grâce à une gorge ou rainure 13 pratiquée dans ladite face du corps de valve. Comme on le voit d'après la figure 1, le dispositif de verrouillage est maintenu dans la position pour laquelle il pénètre dans ladite face intérieure du corps de valve par le plongeur ou piston 10. On comprendra que l'élément de manchon de valve 9 peut comporter deux ou plusieurs dispositifs de verrouillage coopérant avec le corps de valve. Le piston 10 comporte une tête 16,20 au moins la partie de ladite tête 16 faisant face à la chambre de pression 4 comportant une surface périphérique 17 dimensionnée de façon à se déplacer pratiquement sans jeu dans l'élément de manchon de valve 9. En outre, ladite tête 16 du piston 10 comporte une gorge annulaire 18 recevant un élément d'étanchéité 19, de préférence un joint torique. Une partie de ladite tête 20 du piston 10 est dimensionnée de façon que lorsque la valve est en position ouverte, la distance entré la surface de ladite tette et le fond de ladite gorge ou rainure 13 pratiquée dans le corps de valve corresponde exactement ou avec des tolérances normalement requises à la longueur du dispositif de verrouillage 12. En outre, le piston 10 comporte une partie 21 à section réduite, la distance entre la surface périphérique de ladite partie 21 et la paroi intérieure du corps de valve étant égale ou, de préférence légèrement supérieure,à la longueur du dispositif de verrouillage. Selon la figure 2, on dispose un ressort 14 entre llune des parties d'extrémité de l'élément de manchon de valve 9 et l'une des parois d'extrémité 3 du corps de valve. L'élément de corps de valve 9 est monté mobile en direc tion de la chambre de pression 4 à l'aide dudit ressort 14. La paroi d'ex- trémité 3 du corps de valve peut être conformée en ou comporter des garnitures 15, lesdites garnitures se présentant sous forme de fçuillesou disques et étant disposées contre la surface intérieure de ladite cloison terminale. Le piston 10 est monté de façon à pouvoir se déplacer sous l'action d'un ressort 23- dont une première partie d'extrémité est disposée dans une cavité 22 d'une partie d'extrémité du piston, tandis que la seconde partie d'extrémité dudit ressort 23 coopère avec une vis d'ajustage 25. L'embout 6 est relié au cylindre hydraulique dans le cas Où la valve représentée sur le dessin et décrite ci-contre est utilisée dans le système ou circuit hydraulique et sert de valve de décharge en cas de rupture de conduite d'une grue hydraulique par exemple, ou bien d'un chariot élévateur industriel comportant un cylindre hydraulique portant la charge, ou bien de la flèche d'un excavateur. Dans ce cas, la chambre de pression 4 communique directement avec ledit cylindre hydraulique via l'ouverture 5 et l'embout 6. En outre, la valve est disposée à proximité dudit cylindre hydraulique. Dans ce cas, l'embase 8 est reliée à la tuyauterie d'admission communiquant avec la pompe hydraulique via des commandes ou valves à commande manuelle. Lesdites tuyauteries communiquent avec le cylindre Selon la figure 1, la valve est maintenue en position ouverte grâce à la pression régnant dans la chambre de pression 4 et agissant sur la partie d'extrémité du piston 10 qui fait face à la chambre de pression 4. L'autre partie d'extrémité du piston 10 n'est sollicitée que par le ressort 23. Ainsi, le piston est maintenu en position ouverte en dépit de variations de-pression se produisant dans le système hydraulique ou similaire, comme par exemple la contrepression se produisant dans la tuyauterie et dans la valve de l'installation hydraulique. Lorsque la pression dans le système hydraulique diminue brusquement, par exemple à la suite d'une rupture de tuyauterie, la pression chutant, entre autre a une valeur inférieure à ladite contre-pression, le piston 10 se déplace d'abord un peu en direction de la chambre de pression 4 grâce à l'action de son ressort 23 et, lorsque la partie 21 du piston 10 passe à la hauteur du dispositif de verrouillage 12, il se produit un relachement rapide et un déplacement de l'élément de manchon de valve 9 en direction de la chambre de pression 4, l'élément de manchon de valve 9 recouvrant alors l'ouverture 5 dans le corps de valve L Le déplacement de l'élément de manchon de valve 9 vers une position fermée de la valve est réalisé grace au ressort 14 de l'élément de corps de valve.Ainsi, on obtient une fermeture rapide et efficace de la communication entre la tuyauterie et le cylindre hydrau lique, ce qui permet de maintenir la pression dans le cylindre hydraulique. Cependant, la valve est réalisée et conformée de façon que dans ce cas ltou- til qui tombe ou descend ne s'arrete pas brusquement, mais subit un certain amortissement. L'amortissement est produit entre autresgr ce à l'huile de la chambre de pression 4, mais cet amortissement peut également entre produit par un dimensionnement approprié du ressort de compression 14 de l'élément de manchon de valve 9. Ledit ressort 14 peut etre réalisé plus ou moins fort et peut etre ajusté grâce aux garnitures précitées 15. En outre, on peut prévoir le dispositif de telle façon que lorsque l'élément de corps de valve 9 se déplace vers la position fermée de la valve, ledit ressort 14 se dilate de plus en plus. L'amortissement peut également etre commandé et dépendre de la dimension de la chambre de pression 4 et peut etre facilement ajusté en modifiant le rayon de ladite chambre. Le relâchement du ressort 23 du piston 10, c'est-à-dire lorsque la force du ressort est supérieure à la pression existant dans la chambre de pression 4 est ajusté à l'aide du dispositif d'ajustage 25. Cet ajustage peut etre réalisé d'après la contre-pression calculée. Dans une installation à fluide sous pression dans laquelle une valve conforme à la présente invention a été utilisée lors d'un essai, la pression variait entre 2 et 145 kilogs, tandis que la contre-pression fluctuait entre 2 et 9 kilogs. Dans ce cas, on a vu que la valve restait en position ouverte et que l'élément de manchon de valve restait en position arrière et en position verrouillée dans le corps de valve. On a provoqué une rupture de tuyauterie et le piston s'est déplacé en direction de la chambre de pression et le-dispositif de verrouillage a été relaché, l'élément de manchon de valve se déplaçant alors en position avant, c'est-à-dire en position fermée de la valve, position pour laquelle il y avait blocage du passage entre la chambre de pression et l'ouverture ou canal 5 par la paroi de l'élément de corps de valve 29. La communication entre l'autre canal 7 du corps de valve ou de sa paroi d'extrémité et la chambre de pression subsistait toujours. Sans sortir du cadre de la présente invention, on peut apporter des modifications à la valve représentée sur le dessin et décrite ci-dessus. Ainsi, on peut par exemple conformer les parois d'extrémité 2 du corps de valve 1 en corps disposé à l'extérieur du corps de valve de meme que l'autre paroi d' extrémité 3 du corps de valve,en entant que variante de connexion comme indiqué en 26 sur la figure 1. La surface périphérique extérieure cylindrique de l'élément de manchon de valve 9 a un diamètre pratiquement égal à celui de la chambre cylindrique 4 et au diamètre intérieur du corps de valve cylindrique 1 pour permettre le mouvement de l'élément de manchon de valve 9 selon l'axe longitudinal du corps de valve.L'élément de manchon de valve 9 et la paroi intérieure du corps de valve peuvent être réalisés à ajustement mutuel serré pour que la surface périphérique extérieure de l'élément de manchon de valve 9 coopère de façon étanche avec la paroi intérieure du corps de valve et établisse un joint autour de l'orifice du canal 5 pratiqué dans le corps de valve en position fermée de la valve. La valve peut comporter une gorge destinée à recevoit un joint, de préférence un joint torique assurant l'étanchéité entre le côte sous pression et le cté mécanisme de la valve via la paroi intérieure du corps de valve et la surface périphérique de l'élément de manchon de valve. Excepté le fait que la valve peut entre utilisée dans des installations hydrauliques pneumatiques, on peut également utiliser cette valve par exemple pour des lave-vaisselle et des machines à laver le linge pour empêcher des dommages pouvant outre provoqués par l'eau. Par conséquent, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté. REVENDICATIONS 1. Valve pour une installation à fluide sous pression, de préférence valve du type entrant en fonction lors d'une rupture de tuyauterie du système hydraulique de grues de levage hydrauliques, de machines de travaux publics et autres machines à dispositifs hydrauliques, et comportant un corps ou élément de corps de valve présentant une ouverture ou canalisation, un plongeur ou piston étant disposé dans ledit corps de valve qui comprend une chambre de pression communiquant, en position ouverte de la valve, avec ladite canalisation, caractérisée par le fait que ledit corps de valve comporte un élément de manchon de valve qui est disposé coaxialement par rapport audit piston, a 11 intérieur du corps de valve, et qui se trouve en position arrière lorsque la valve est en position ouverte, en étant ainsi en position verrouillée par un dispositif de verroullage qui est conformé de façon a être déverrouillé lorsque le piston se déplace, l'élément de manchon de valve étant réalisé de façon à passer alors en position avant pour laquelle il y a coupure de la nommunication entre la chambre de pression et ladite canalisation, c'est-à-dire une position pour laquelle la valve est fermée. 2. Valve selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le dispositif de verrouillage est disposé à llinterieur de l'élément de manchon de valve et pénètre dans la face intérieure du corps de valve lorsque l'élément de manchon de valve est en position arrière. 3. Valve selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le dispositif de verrouillage est maintenu dans la face intérieure du corps de valve par le piston de la valve. 4. Valve selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée; par le fait que l'élément de manchon de valve comporte au moins un perçage ou trou pratiqué dans la paroi de l'élément de manchon de valve pour recevoir de préférence un dispositif de verrouillage, la paroi intérieure du corps de valve comportant une ou plusieurs gorges dont le nombre correspond au nombre de trous ou de dispositifs de verrouillage de 11 élément de manchon de valve, un trou ou perçage de l'élément de manchon de valve et une gorge du corps de valve formant ensemble une cavité dont la longueur correspond au moins approximativement à la longueur du dispositif de verrouillage 5.Valve selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'élément de manchon de valve se déplace sous l'action d'un premier ressort disposé dans le corps de valve, et que ledit premier ressort est disposé entre l'une des parties d'extrémité de ltelément de corps de valve et l'une des cloisons d'extrémité du corps de valve ou garnitures disposées dans l'une des cloisons d'extrémité du corps de valve. 6. valve selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le piston est mobile sous l'action d'un second ressort qui est relié à l'une des parties d'extrémité du piston, tandis que l'autre partie d'extrémité du piston fait face à la chambre de pression. 7. Valve selon la revendication 6, caractérisée par le fait que ledit second ressort est dimensionné de façon à ne pas être capable de déplacer le piston à l'encontre de l'action de la pression régnant dans la chambre de pression en fonctionnement normal, y compris, en fonctionnement normal, les variations de pression dans les tuyauteries communiquant avec la valve, et les eontre-pressions. 8. Valve selon la revendication 6, caractérisée par le fait que ledit second ressort est disposé entre le piston et un dispositif d'ajustement accessible depuis l'extérieur du corps de valve, le piston étant disposé ajustable pour faire varier la pression dans la charre de pression. 9. Valve selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le corps de valve comporte une deuxième ouverture ou canalisation faisant communiquer la chambre de pression lorsque la valve est à la fois en position ouverte et en-position fermée, et par le fait que ladite canalisation établit la communication avec un cylindre hydraulique, qui est, de préférence, disposé à proximité de la valve. 10. Valve selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la valve est une valve de décharge ou de sécurité agissant en cas de rupture de canalisation et prévue par exemple pour le cylindre de levage de la potence ou flèche d'une excavatrice, l'élément de manchon de valve étant réalisé de façon à pouvoir se déplacer rapidement, en cas de rupture de canalisation, en une position fermée de la valve pour laquelle la pression dans le cylindre hydraulique est maintenue en même temps que l'huile se trouvant dans la chambre de pression permettant d'arrêter la chute de l'outil par un mouvement amorti.