Brevet FR2447476A1 — publié le 19800822

La présente invention, due a' la collaboration de M. Jean-Français LOWIOT, se rapporte au domaine des circuits hydrauliques haute pression et, en particulier, aux dispositifs de décé- itération d'appareils volumétriques récepteurs tels que des vérins hydrauliques lineaires, rotatifs, moteurs hydrauliques, etc. On connatt des dispositifs assurant une fonction de décé itération soit volumétriques et possédant un volume constant et connu à l'intérieur même des vérins hydrauliques, soit non volumetriques mais créant un ralentissement lié à ltespace parcouru du récepteur par une came contrôlant l'enfoncement d'un train fermant progressivement le passage du débit de retour du récepteur. L'inconvénient du premier système est qu'il ne peut se monter qu'en fin de course d'un vérin et qu'il est inapplicable aux moteurs hydrauliques. L'inconvénient du second système est qu'il est nécessaire d'installer une came sur le mouvement du vérin, d'y faire rouler une soupape de décelération, de régler ltenfoncement de la came pour obtenir une décélération correcte. De plus, il est impossible d'obtenir cette décélération à n'importe quel moment sur coupure de courant ou sur signal électrique inopiné et non lié à ltespace parcouru par le récepteur. I1 en résulte donc que ces systèmes connus sont d'un domaine d'application restreint tout en présentant une certaine complexité de réalisation. L'objet de la presente invention est de remédier aux inconvénients précités dans un appareil aux reglages simples et constants fonctionnant en combinaison avec des seules commandes tout ou rien sur le circuit d'installation de l'appareil. Un exemple de réalisation de décélérateur de débit hydraulique selon l'invention sera décrits ci-dessous, en référence aux dessins annexe où la figure 1 représente ledit décélérateur en coupe longitudinale et où la figure 2 représente une coupe II-II transersale de l'appareil montrant la configuration de ses orifices 16 d'évacuation de fluide et des chambres 11, 12, 13, 14. te décélérateur de débit volumétrique d'appareils hydrauliques selon l'invention est,d'une façon générale, du type à evacuaticn d'un volume de fluide contenu dans un cylindre sous la poussée d'un piston dont l'avance masque successivement des orifices multiples d'évacuation, ledit piston étant muni d'un segment clapet contrôlant le passage du fluide entre sa face frontale et une chambre périphérique.Il e caractérise en ce que ledit piston 6 est du type flottant dans le cylindre 2 et repoussé en l'absence de pression fluide par un ressort 7 en appui sur ladite face frontale 25 contre une butée 8 vers la chambre de réception opposée 19 du fluide provenant du refoulement d'un appareil récepteur hydraulique à amortir à ltopposé de ia chambre d'évacuation amortie 17 à trous multiples 16 et contenant le ressort de réamorçage 7. Conme indiqué fie. 1, le piston flottant 6 et son ressort 7 coulissent sur une-tige 9 fixée par une extrémité au fond du corps 1 du cylindre 2 dans l'axe de celui-ci et comportant à l'extrémité opposée la butée 8 du piston 6. La tige 9 déterminant la course du piston 6 est de lon tueur réglable. A cet effet, la longueur de la tige 6 est réglée par un filetage d'extrémité vissé dans le fond du corps 1 et bloqué de façon étanche par un contre-écrou 10. ta chambre d'évacuation d'amortissement 17 à trous multiples 16 communique par au moins une série desdits trous avec au moins un décrochement plat aménagé sur le périphérie d'une extrémité du manchon cylindrique 2 et sur lequel vient se refermer de façon étanche un corps 1 formant une chambre 11 mise en communication avec un orifice d'évacuation 15 du fluide, les autres chambres similaires 12, 13, 14 étant neutralisées en l'absence d'orifice de sortie et pouvant être utilisées en lieu et place de la chambre 11 par une rotation appropriée du cylindre 2 par rapport au corps 1. Les différentes combinaisons de séries de trous multiples 16 réglant la décélration sont percées sur les plats des chambres 11, 12, 13, 14 formées entre le corps 1 et le cylindre 2 dans les zones de moindre épaisseur de paroi du cylindre 2 avec son alésage de la chambre 17. te piston 6 comporte un décrochementJformant avec 1'alé- sage du cylindre 2 une chambre périphérique 20 communiquant avec sa face frontale 25 e travers la gorge 22 du segment clapet 21 et des trpus multiples 24, ladite chambre recevant l'ensemble des orifices multiples 16 de la chambre.11 d'évacuation lorsque,en fin de course d'amortissement, ledit piston 16 vient en butée sur sa face frontale 25. Ainsi, selon l'exemple de réalisation des figures 1 et 2, l'appareil se compose donc d'un corps 1 de section carrée extérieure et comportant un alésage cylindrique intérieur ; ce corps est fermé sur l'une de ses faces (représentée 'a droite sur la figure 1). Un manchon cylindrique 2 est centré à l'intérieur du corps 1 assurant une étanchéité dans ce centrage par le joint 3. Un fond 4 est centré sur l'extrémité opposée de ce cylindre avec un joint d'étanchéité 5 assurant la fermeture étanche de l'extrémité concernée durenchon 2. Une liaison par wis et brides (non représentées)entre le fond 4 et le corps 1 assure le pincement du cylindre 2 et l'assemblage de l'ensemble 1, 2, 4 suivant une construction classique d'assemblage par empilage serré, utilisée pour les vérins hydrauliques. Un piston 6 coulisse à l'intérieur du cylindre 2 ; ce piston est plaqué au repos par. un léger ressort 7 sans fonction hydraulique sur 11épaulement 8 de la tige 9. te piston 6 coulisse librement sur- la tige 9 qui est vissée sur le corps 1, maintenue en position de blocage étanche par l'écrou 10 a joint d'étanchéité. Le cylindre 2 possède dans son extrémité, emnanchaedans le corps 1, > faces planes qui délimitent quatre chambres Il > 11, 12, 13, 14 dont une seule est. reliée à l'orifice d'évacuation 15. Cas quatre faces planes sont percées de trous multiples 16 disposés différemment sur les quatre faces et dont une seule série met en communication la chambre 17 avec l'orifice d'évscuation 15. Le fond 4 est muni d'un orifice d'alimentation en fluide hydraulique 18 en communication avec la chambre 19 formée entre le piston 6 et le fond 4. te piston 6 comporte en outre une chambre périphérique 20 formée par un décrochement circulaire débouchant dans la rainure de segment 27. Le piston 16 est muni d'un segment clapet 21 d'un type connu en soi et notamment décrit dans le brevet français N 75124135 au nom de la demanderesse qui permet d'assurer une étanchéité entre les chambres 17 et 20 lorsque la pressio est supérieure dans la chambre 17 par le placage du segment 21 sur sa face gauche dans la gorge 22 contre la face 23 et la communication entre ces deux chambres 17 et 20 lorsque la pression est supérieure dans la chambre 20 par 1% passage dans la gorge 22 sous le segment par les trous 24 dans le piston. En fonctionnement, le circuit de commande étant au repos, une pression nulle est maintenue dans la chambre 19 et l'alimentation 18, une pression résiduelle légère susbsite dans la chambre 17., ce qui fait que le piston sous l'action de cette différence de pression et surtout sous l'action du ressort se trouve normalement plaqué sur sa face gauche comme représenté en figure 1.L'appareil n'est pas en fonction dans cette phase et le mouvement du récepteur associé (non représenté) n'est pas concerné par l'appareil Par le circuit de commande, lorsque le débit de refoulement du récepteur est brusquement dirigé vers l'orifice 18 dans la chambre 19, il va provoquer l'avance du piston 6 vers la droite de la figure 1 qui va progressivement masquer les trous 16 créant ainsi un accroissement de pression dans la chambre 17 et, par conséquent, dans la chambre 19. Lorsque le piston aura terminé sa course, le mouvement sera terminé pour le récepteur dont le débit de refoulement sera bloqué dans la chambre 19 en l'absence d'issue d'écoulement. L'appareil ayant un volume constant de ralentissement correspondant au volume maximal de la chambre 19, la récepteur ralentira sur un volume et donc, suivant une course constante et pourvu que le début de r lentissement soit connu, sa fin de ralentissement le sera également. Il est à noter que pendant le ralentissement les pressions dans les deux chambres 19 et 17 seront sensiblement équivalentes, ce qui dispense de toute étanchéité entre ces chambres. te segment 21 sert a réarmer le système afin de mettre en communication rapidement la chambre Il et la chambre 17 par l'intermédiaire de tous les trous 16 et 24 et la chambre 20. L'évacuation de la chambre 19 s'effectuant par le circuit, l'appareil est muni de 4 faces qui permettent de choisir la courbe de ralentissement la plus appropriée au problème par une simple'ro- tation du cylindre par rapport au fond d'un nombre de quarts de tour approprie. ta tige 9 permet. de régler la cylindrée de ralentissement par déblocage de 11 écrou et vissage dans le fond 1 de la tige 9 suivant la longueur de course désirée du piston 6. Suivant la figure 2, on notera que les plats fraisés en 11, 12, 13 et-14 en extrémité du manchon 2 lui donnent dans cette zone une configuration polygonale, carrée dans l'exemple décrit, formant des zones de moindre épaisseur avec l'alésage cylindrique interne. tes orifices multiples 16 seront avantageusement percés dans ces zones due moindre épaisseur, comme indiqué, ce qui à la fois facilite le perçage à faible profondeur de tels trous de faibles diamètres et assure a' travers ceux-ci un écoulement de fluide en permanence turbulent, du fait de leur faible profondeur, empêchant tout régime d'écoulement laminaire et des à-coups de fonctionnement qui seraient provoqués lors des passages dtun régime d'écoulement laminaire à un régime d'écoulement turbulent. REVF"DI CATI ONS 1 - Décélérateur de débit vo'umétrique d'appareils hydrauliques du type à évacuation d'un volume dc fluide contenu dans un cylindre sous la poussée d'un piston dont l'avance masque successivement des orifices multiples d'évacuation, ledit piston étant muni d'un segment clapet contrôlant le passage du fluide entre sa face frontale et une chambre peripllérique, caracterisé en ce que ledit piston 6 est du type flottant dans le cylindre 2 et repoussé en l'absence de pression fluide par un ressort 7 en appui sur ladite face frontale 25 contre une butée 8 vers la chambre de réception opposée 19 du fluide provenant du refoulement d'un appareil récepteur hydraulique à amortir, à l'opposé de la chambre d'évacuation amortie 17 à trous multiples 16 et contenant le ressort de réanorçage 7. 2 - Décélérateur selon la revendication 1,caractérisé en ce que le piston flottant 6 et son ressort 7 coulissent sur une tige 9 fixée par une extrémité au fond du corps 1 du cylindre 2 dans l'axe de celui-ci et comportant à l'extrémité opposée la butée 8 du piston 6. 3 - Décélérateur selon la revendication 5 caractérisé en ce que la tige 9 déterminànt la course du piston 6 est de longueur réglable. 4 - Décélérateur selon la revendication X caractérisé en ce que la longueur de la tige 6 est réglée par un filetage d'extrémité vissé dans le fond du corps 1 et bloqué de façon étanche par un contreécrou 10. 5 - Décélérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre d'évacuation d'amortissement 17 à trous multiples 16 communique par au moins une série desdits trous avec au moins un décrochement plat aménagé sur la périphérie d'une extrémité du meplchon cylindrique 2 et sur lequel vient e refermer de façon étanche un corps 1 formant une chambre 11 mise en communication avec un orifice d'évacuation 15 du fluide, les autres chambres similaires 12, 13, 14 étant neutralisées en l'absence d'orifices de sortie et pouvant être utilisées en lieu et place de la chambre il par une rotation appropriée du cylindre 2 par rapport au corps 1. 6 - Décélérateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les différentes combinaisons de séries de trous multiples 16 sont percées sur les plats des chambres 11, 12, 13, 14 formées entre le corps 1 et le cylindre 2 dans les zones de moindre épaisseur de paroi du cylindre 2 avec son alésage de la chambre 17. 7 - Décélérateur selon ltune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ces que le piston 6 comporte un décrochement formant avec l'alésage du cylindre 2 une chambre périphérique 20 communiquant avec sa face frontale 25 à travers la gorge 22 du segment clapet 21 et des trous multiples 24, ladite chambre recevant l'ensemble des orifices multiples 16 de la chambre 11 d'évacuation lorsque, en fin de course d'amortissement, ledit piston 16 vient en butée sur sa face frontale 25.