Brevet FR2433665A1 — publié le 19800314

La présente invention concerne un inverseur de flux à cycle à quatre temps. L'invention s'applique plus particulièrement aux inverseurs permettant d'obtenir un cycle à quatre temps à partir de deux informations successives données en deux points de commande distincts. Les systèmes du même type connus actuellement sont généralement ou bien entièrement mécaniques ou bien mixtes, avec une partie hydraulique ou pneumatique toujours associée à une partie mécanique, ce qui conduit à un encombrement important et des coûts de fabrication relativement élevés. Le but de la présente invention est donc de réduire à la fois l'encombrement et le coût de ce genre d'inverseur à quatre temps en proposant un système qui soit à fonctionnement entièrement hydraulique ou pneumatique à l'exclusion de toute transmission purement mécanique, le dispositif selon l'invention étant applicable dans tous les domaines et notamment dans le domaine agricole pour la commande des traceurs sur les semoirs ou les épandeurs. Selon l'invention,l'inverseur de flux à cycle à quatre temps comporte un premier distributeur destiné à alimenter alternativement deux appareils fonctionnant au moyen de fluides, deux circuits d'alimentation reliant ce distributeur aux deux appareils, deux clapets de retenue équipant lesdits circuits, deux poussoirs assurant l'ouverture forcée des clapets de retenue et un second distributeur commandant alternativement le fonctionnement de l'un ou l'autre desdits poussoirs ainsi que 1 inversion de la distribution dans le premier distributeur. Préférentiellement, les deux distributeurs sont identiques et composés chacun d'un clapet à double siège et de deux poussoirs à actions opposées sur le clapet actionnés alternativement par la pression du fluide dans les circuits. De préférence, les poussoirs commandant le déplacement des clapets sont essentiellement constitués par des vérins à double effet dont la tige du piston agit sur le clapet'associé. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à un mode de réalisation particulier cité à titre d'exemple non limitatif et représenté par les dessins annexés dans lesquels Fig. 1 est une coupe de l'inverseur selon l'invention. Fig. 2 à 5 sont des schémas des quatre temps du cycle de fonctionnement de l'inverseur de la figure 1 relié à deux vérins simple effet. Fig. 6 est un schéma de l'inverseur relié à deux vérins double effet. Sur la coupe de la figure 1, l'inverseur comporte un blocculasse parallélépipédique 1 auquel sont reliés par des raccords coniques 2 deux conduits d'amenée du fluide 3 et quatre conduits de départ du fluide 4, les conduits 3 étant branchés sur des orifices d'entrée I et II tandis que les conduits 4 sont connectés à des orifices de sortie III, IV, V et VI. Trois groupes d'alésages coaxiaux sont percés dans le blocculasse 1. Un premier groupe se compose de deux alésages identiques alignés 5,6 qui débouchent de part et d'autre du bloc et communiquent entre eux par une chambre centrale 7 munie de l'ori- fice d'entrée I; un second groupe similaire au premier comporte également deux alésages identiques 8 et 9 alignés débouchant de part et d'autre du bloc 1 et communiquant entre eux par une chambre centrale 10 munie du second orifice d'entrée II. Quant au troisième groupe, il comporte aussi deux alésages identiques 11 et 12 alignés débouchant de part et d'autre du bloc limais ces alésages se prolongent vers l'intérieur du bloc par deux chambres 13 et 14 de plus faible diamètre qui ne communiquent pas entre elles.Les chambres 7, 10, 13 et 14 logent chacune une bille,res- pectivement A,B, C et D tandis que des sièges correspondants sont logés dans les alésages 5,6,8, 9, 11 et 12 au niveau de leur jonction avec lesdites chambres, de manière à former des clapets de retenue avec lesdites billes. Dans les alésages 5,6,8,9,11 et 12 sont emmanchées des chemises cylindriques dans lesquelles peuvent coulisser des pistons P1, P2, P3, P4, P5 et P6 munis chacun d'une tige poussoir orientée en direction des billes A,B,C et D. La longueur des tiges poussoirs des pistons P1, P2, P3 et P4 est prévue de telle sorte qu'en bout de course elles ne plaquent pas les billes A et B sur les sièges opposés mais leur permettent un léger débattement laissant s'échapper le fluide en retour. Les alésages débouchant vers l'extérieur sont tous obturés par des bouchons 15 venant en appui contre les chemises. A remarquer que les billes C et D sont repoussées sur leurs sièges par des ressorts et que les pistons P5 et P6 sont maintenus écartés desdites billes également au moyen de ressorts de compression. Chaque piston P1 à P6 sépare l'alésage qui le loge en deux chambres situées respectivement du côté de la bille associée et dénommée ci-après chambre avant et du côté opposé à ladite bille par rapport au piston et dénommée ci-après chambre arrière. Les chambres avant associées aux-pistons P1 et P2 communiquent respectivement avec les chambres avant associées aux pistons P6 et P5 ainsi qu'avec les chambres arrière associés aux pistons P et P3Xtandis que les chambres avant associées à ces derniers communiquent respectivement la première avec les chambres arrière associées aux pistons P5 et P2 et la seconde avec celles associées aux pistons P6 et P1. Les sorties III et VI font communiquer avec l'extérieur les chambres arrière. associées respectivement aux pistons P5 et P tandis que les sorties IV et V font communiquer respectivement avec l'extérieur les chambres 13 et 14 logeant les billes C et D. Les sorties sont à utiliser par paires, à savoir les sorties III et VI ensemble et les sorties IV et V ensemble, l'inverseur selon l'invention pouvant assurer une alimentation en fluide soit au moyen de deux sorties seulement, soit au moyen des quatre. Ainsi agencés, les alésages chemisés 5-6 équipés de leurs pistons P1-P2 et la chambre centrale 7 logeant la bille A et limitée à ses extrémités par les sièges de celle-ci constituent un premier distributeur de fluide destiné alimenter alternativement les sorties IV et V selon que la bille A se trouve placée sur le siège logé dans l'alésage 5 ou sur celui logé dans lralé sage 6, les pistons P1 et P2 assurant alternativement une ouverture forcée de ce clapet à siège opposés situés en vis-à-vis. L'ensemble composé par les alésages chemisés 8-9 avec leurs pistons P3, P4 et par la chambre centrale 10 munie de la bille B avec ses sièges constitue un second distributeur qui est identique au premier et qui est destiné d'une part à actionner alternativement les pistons P5 ou P6 en vue d'ouvrir les clapets de retenue formés par les billes C et D reposant sur leurs sièges, et d'autre part à déplacer la bille A d'un siège à l'autre pour inverser la distribution dans le premier distributeur. Le fonctionnement de l'inverseur selon l'invention, dont seulement les deux sorties IV et V sont utilisées, est illustré sur les schémas des figures 2 à 5. A titre d'exemple non limitatif, l'inverseur est supposé alimenter deux vérins à simple effet V1 et V2 reliés respectivement aux sorties IV et V, les deux autres sorties étant obturées. Le schéma de la figure 2 correspond au premier temps du eycle à quatre temps : la pression est amenée en I, elle plaque la bille A sur son siège gauche, recule le piston P1, repousse la bille B vers son siège gauche par l'intermédiaire du piston P4 et alimente le vérin V2 en poussant la bille D. L'huile ou l'air repoussé par P1 et P6 s'échappe vers II. A la fin de ce premier temps, le vérin V2 est mis en pression (tige de vérin sortie) et le vérin V1 est maintenu en pression par la bille C. Le schéma de la figure 3 correspond au deuxième temps du cycle à quatre temps : la pression est amenée en II, elle plaque la bille B sur son siège gauche, recule le piston P4, repousse la bille A vers son siège droit par l'intermédiaire du piston P2, pousse la bille C par l'intermédiaire du piston P5wee qui permet au vérin V1 de se vider vers I. L'huile ou l'air repoussé par le piston P4 s'échappe vers I. A la fin de ce deuxième temps, le vérin V1 est mis à vide (tige de vérin rentrée), et le vérin V2 est maintenu en-pression par la bille D pressée sur son siège par un ressort. Le schéma de la figure 4 correspond au troisième temps du cycle à quatre temps : la pression est amenée en I, elle plaque la bille A sur son siège droit, recule le piston P2, repousse la bille B vers son siège droit par l'intermédiaire du piston P3 et alimente le vérin V1 en décollant la bille C de son siège. L'huile ou l'air repoussé par les pistons P2 et P5 s'échappe vers II. A la fin de ce troisième temps, le vérin V1 est mis en pression (tige de vérin sortie), et le vérin V2 est maintenu en pression par la bille D pressée sur son siège par un ressort. Le schéma de la figure 5 correspond au quatrième temps du cycle à quatre temps : la pression est amenée en II, elle plaque la bille B sur son siège droit, recule le pston P3, repousse la bille A vers son siège gauche par l'intermédiaire du piston P1, décolle la bille D par l'intermédiaire du piston P6, ce qui permet au vérin V2 de se vider vers I. L'huile ou l'air repoussé par le piston P3 s'échappe vers I. A la fin du quatrième temps, le vérin V2 est mis à vide (tige de vérin rentrée) et le vérin V1 est maintenu en pression par la bille C plaquée sur son siège par un ressort. Ce cycle se répète autant que-désiré par action successive avec les commandes I et II. Quant au schéma de la figure 6, il correspond au premier temps du cycle de fonctionnement de l'inverseur selon 1 'inven- tion dont les quatre sorties sont utilisées pour alimenter deux vérins V3 et V4 à double effet, I'envoi de fluide sous pression par les sorties IV et V provoquant la sortie de la tige des vérins tandis que l'alimentation de ceux-ci à partir des sorties III et IV provoque au contraire la rentrée des tiges. Bien entendu, la portée de l'invention n'est pas limitée au seul mode de réalisation décrit ci-dessus à titre d'exemple non limitatif1 mais elle couvre également toute variante qui ne différerait que par des détails. C'est ainsi, par exemple, que dans l'inverseur décrit précédemment, les deux distributeurs assurant la répartition du fluide après les orifices d'entrée I et II sont essentiellement constitués par des clapets à billes et des pistons poussoirs; mais bien entendu d'autres dispositifs permettant d'inverser un fluxatels que par exemple des tiroirsl peuvent être utilisés. REVENDICATIONS 1. Inverseur de flux à cycle à quatre temps,caractérisé en ce. qu'il comporte un premier distributeur destiné à alimenter alternativement en fluide deux appareils, deux circuits d'alimentation reliant ce distributeur aux appareils, deux clapets de retenue disposés sur ces circuits, deux poussoirs assurant une ouverture forcée des clapets de retenue et un second distributeur de fluide commandant alternativement le fonctionnement de l'un ou l'autre des poussoirs ainsi que l'inversion de la distribution dans le premier distributeur. 2. Inverseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est monobloc et essentiellement constitué par un bloc-culasse logeant l'ensemble des organes. 3. Inverseur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les. deux distributeurs sont identiques et essentiellement constitués chacun par un clapet à double siège et deux poussoirs à actions opposées sur le clapet actionnés alternativement par la pression du fluide dans les circuits. 4. Inverseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les poussoirs commandant l'ouverture des clapets sont essentiellement constitués par des vérins à double effet dont la tige du piston agit sur le clapet associé. 5. Inverseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les clapets sont des clapets à billes. 6. Inverseur selon les revendications 3, 4 et 5,caractérisé en ce que les côtés clapets des cylindres des vérins-poussoirs du premier distributeur communiquent avec les côtés clapets des cylindres des vérins-poussoirs des clapets de retenue et avec les côtés opposés aux clapets des cylindres des vérins-poussoirs du second distributeur, tandis que les côtés clapets des cylindres des vérins-poussoirs dudit second distributeur communiquent avec les côtés opposés aux clapets des cylindres des vérins-poussoirs des clapets de retenue et ceux du premier distributeur.