Brevet FR2485683A1 — publié le 19811231

la présente invention concerne les distributeurs hydrauliques à plusieurs sections souvent utilisés dans des systèmes actionnés pa un fluide sous pression. es distributeurs en question comportent une section d'entrée, une section de sortie et une ou plusieurs sec tions de travail serrées les unes contre les autres de maniere à former un ensemble et traversées par des conduits qui se prolongent et coopèrent es uns avec les autres.Pour empêcher le fluide sous pression de s'échapper du distributeur et de passer d'un conduit à l'autre à l'intérieur de ce dernier au niveau des joints entre ses sections, il faut prévoir des j oints d'étanchement convenables le brevet français n 1 353 251 décrit un tel dis positif d'étanchement les faces jointes complémentaires des sections avoisinantes du distributeur formentSautour des ori fices des tronçons communicants pour constituer un conduit d'alimentation qui traverse cet appareil , des surfaces plates qui sont hermétiquement serrées les unes contre les autres, les joints détanchéité ainsi réalisés réduisant au minimum, là où se joignent les tronçons du distributeur, les fuites du fluide sous haute pression qui passe par ce conduit A cha cune de ces jointures, la face de l'une des deux sections concernées forme une dépression peu profonde autour du joint haute pression précité. Extérieurement à ce joint et à la dépression qui.l'entoure débouchent dans chaque jointure les tronçons constituant un conduit de retour au réservoir Les dépressions en question constituent des cavités peu profondes à basse pression qui recueillent le fluide s'échappant des joints haute pression précités. A partir de ces cavités, le fluide passe dans le conduit de retour.Chaque dépression est entourée d'une rainure contenant un joint annulaire d'étan- chement qui n'a donc en principe à supporter qu'une faible pression. I1 résulte toutefois de ce dispositif que la pression du fluide qui passe dans le conduit de retour au réservoir s'exerce sur toute la surface du fond des dépressions qui communiquent avec ce conduit. Cette pression peut être faible si le distributeur ne comporte qu'unie ou deux sections de travail, mais elle est très forte si le nombre de ces sections est élevé, par exemple d'une dizaine comme cela peut être le cas des distributeurs de ce type. En pratique, le conduit de retour au réservoir contient souvent un filtre, ce qui a pour effet d'accroître cette pression qui augmente encore davantage si le système hydraulique auquel est incorporé le distributeur contient un étranglement ou une soupape de contre-pression (de décharge basse pression) afin d'éviter autant que possible les phénomènes de cavitation.La pression qui s'exerce dans les cavités ou dépressions précitées augmente encore du fait des chutes de pression résultant d'une diminution du débit du fluide qui passe dans le conduit de retour au réservoir. Ces chutes de pression varient en fonction du débit et elles peuvent augmenter beaucoup si ce dernier devient supérieur à la normale, par exemple lorsqu'une charge consécutive à l'utilisat.on d'un vérin hydraulique s'exerce sur toute la face efficace de son piston.Pour ces différentes raisons, il est évident qu'en pratique s'exercent dans le distributeur décrit par le brevet français précité des forces variables qui tendent à séparer ses sections les unes des autres, ces forces pouvant atteindre des valeurs considérables et le joint annulaire d'évancheité pouvant être soumis S à des pressions assez élevées. Pour s'opposer à ces forces de séparation qui peuvent provoquer des fuites internes et externes, il est nécessaire de serrer plus fort les unes contre les autres les sections du distributeur, ce qui peut présenter l'inconvénient de les déformer et par conséquent de réduire la liberté du mouvement des tiroirs qu'ils contiennent, ce qui nécessite d'exercer des forces anormalement grandes sur ces tiroirs pour les actionner. La présente invention -concerne donc un dis tribu- teur hydraulique à plusieurs sections, c'est-à-dire constitué d'une section d'entrée, d'une ou de plusieurs sections de travail et d1une section de sortie serrées les unes contre les autres de manière à former un ensemble.Sa section d'entrée et ses sections de travail au oins sont intérieurement traversées par des conduits correspondants qui débouchent en se prolongeant les uns les autres dans les faces complémen tartres et en contact desdites sections Dans une des deux faces opposées de chacune de ces sections, les bordures des orifices des conduits qui le traversent constituent des surfaces planes d'étanchement qui isolent ces orifices les uns des autres et font saillie par rapport au fond dune ou de plusieurs dépressions environnantes9 cette ou ces dernières communicant d'une part avec un canal de vidange et autre part avec une rainure périphérique dans laquelle un joint élastique assure l'étanchéité autour de cette ou de ces dépres- sions et des orifices précités. la ou les dépressions préci tées peuvent séparer des autres chacune des surfaces glanes d'étanchement. Il va de soi que ce distributeur à plusieurs sec tions peut ne comporter qu'une seule section de travail qu'il est possible de combiner soit avec sa section d'entrée, soit avec sa section de sortie, le distributeur assemblé ne compo tant alors que deux sections dont les faces complémentaires et en contact ont la structure précédemment décrite. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexes à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une coupe longitudinale de la section de travail d'un distributeur à plusieurs sections selon l'invention la figure 2 représente en élévation l'extrémité de droite de la section de la figure 1 la figure 3 représente une face complémentaire ou de contact de la section de la figure 1 la figure 4 représente la face complémentaire opposée de la section de la figure 1 ; et la figure 5 est un schéma simplifié du circuit hydraulique du distributeur selon l'invention Sur la figure 5, qui est une vue schématique éclatee et en perspective du distributeur à plusieurs sections selon l'invention, la référence 1 désigne sa les références 2 et 3 ses deux sections de travail et la référence 4 sa section de sortie.Une pompe hydraulique 5 refoule un liquide sous pression dans un raccord d'admission 6 de la section 1 que traverse un conduit 7 qui fait passer ce liquide dans un condui f9Sou-ert eapos-tion centrale, de la section 2, puis de là dans un conduit correspondant 11, également ouvert en position centrale, de la section 3, enfin dans des conduits internes 12 et 13 de la section de sortie 4, cette dernière comportant un raccord d'évacuation 14 communicant avec le réservoir hydraulique. le liquide sous pression suit le trajet précité lorsque les tiroirs respectifs des-sections 2 et 3 sont en position neutre. etest-à-dire dans la position représentée sur la figure 1.La section d'entrée 1 comporte aussi un conduit 8 à partir duquel le liquide sous pression passe successivement dans des conduits d'alimentation parsl- lèles 15 et 16 comm;urquant l'un avec l'autre, des sections 2 et 3 du distributeur. le conduit 16 de la section 3 communique, dans la section de sortie 4, avec une soupape principale de décharge 17 qu'un conduit 18 fait communiquer en aval avec le conduit 13. Les sections 2 et 3 forment intérieurement aussi dans le prolongement l'un de "'autre des conduits la et 21 qui ramènent au réservoir, par l'intermédiaire d'une soupape de décharge basse pression 22 et du conduit 13, tous deux situés dans la section de sortie 4, le liquide qui sort des appareils desservis par le circuit hydraulique considéré. La figure 3 montre une des faces de la section de travail 2 de la figure 5, face dans laquelle débouchent les orifices de ces conduits internes 9, 15 et 19 déjà décrits en regard de la figure 5. Sur cette face, les bordures 23, 24 et 25 des orifices de ces conduits sont des surfaces plates usinées qui sont complémentaires de surfaces correspondantes de la face attenante de la section voisine, face que montre la figure 4. Cette dernière figure montre en fait la face de la section de travail 2 qui est à l'opposé de celle représentée sur la figure 3, mais aussi celle de la section voisine qui est en contact avec elle lorsque les sections du distributeur sont serrées bout à bout les unes contre les autres. Dans la face en question de la section 2 est usinée une rainure circulaire 26 destinée à contenir une bague torique d'étanchéité en elastomere. Une dépression peu pro fonde 27 entoure complètement la bordure d'étanchéité 23 de l'orifice du conduit 9 ouvert en position centrale et partiel liement celles 24, des orifices de ses conduits internes 15 d'alimentation et 19 de retour au réservoir. Cette dépression 27 communique avec la rainure 26 Il est évident qu'une fois le distributeur assemblé par serrage de ses sections au moyen de boulons enfilés dans des trous 28, les conduits espectifs 9, 15 et 19 des sections coïncident, chacun de ces conduits étant isolé des autres ainsi que de la rainure 26 Dans le fond de la dépression 27 est percé un trou 29 qui est situé entre les conduits 9 et 19 mais avec un décalage latég ral par rapport à ces dernier.Ce trou 29 communique par les dépressions avec des trous correspondants percés dans les sections voisines, à l'exception de la section d'entrée 1, lorsqu'elle comporte une surface plane d'étanchéité comme le montre la figure 5.Le conduit formé par ces trous 29 débout che par un conduit 31 dans un raccord de vidange 31a qui fait partie de la section de sortie 4 (voir figure 5) Si les per- es de fluides par le conduit de retour au réservoir sont faibles, le conduit 31 peut être relié au conduit 18, en aval de la soupape de décharge basse pression 22 Il est évident que si le distributeur à plusieurs sections comporte une soupape de décharge basse pression 22 afin d'engendrer une contre-pression dans le conduit de retour au réservoir, la structure précédemment décrite empêche empche cette contre-pression de s ' exercer dans les cavités 27 de chacune des sections du distributeur et par conséquent d'engendrer des forces qui tendent à sépare ces sections le liquide qui fuit en franchissant les bordures d'étanchéité des orifices de chacun des conduits pour passer dans les dépressions 27 est évacué par les trous 29 vers le raccord de purge 31a ou bien vers le conduit 13 de la section de sortie 4, ce conduit 13 se trouvant en aval de la soupape de décharge 22. Dans certains cas où l'on désire engendrer une contre-pression dans le conduit de retour au réservoir de certaines seulement des sections de travail d'un distributeur qui en comporte plusieurs, il est possible d'étrangler le conduit de retour au réservoir d'une section de travail afin d'augmenter la pression qui règne dans le conduit de cette section et dans ceux des sections précédentes, dans lesquels se produit le débit de retour au réservoir. En général, ces sections sont celles situées entre la section à étranglement et la section d'entrée. Lais cela n'est pas obligatoire.Si le tronçon de sortie débite le fluide sous haute pression (par exemple vers un autre distributeur),il est possible d'inverser le débit du fluide qui circule dans le conduit de retour au réservoir de façon à lui faire quitter le distributeur vers ce réservoir par un orifice de la section d'entrée 1. Dans ce cas par exemple, si l'étranglement est situé entre le conduit de retour au réservoir de la section de travail attenant à la section d'entrée et celui de la section de travail suivante, il engendre alors une contre-pression dans les conduits de retour au réservoir de toutes les sections sauf de celle qui est proche de la section d'entrée. La figure 1 montre la structure interne d'une des sections de travail du distributeur. Elle contient un tiroir 32 coulissant dans un alésage 33. le fluide sous pression entre dans cette section par un conduit d'alimentation 15, franchit de bas en haut une soupape de retenue 35 et remplit des conduits internes 36 et 37. Si le tiroir 32 se déplace vers la droite à partir de sa position neutre représentée, le liquide sous pression passe du conduit 36 dans un conduit de service 38 pour sortir par un orifice de service 39. Simultanément, ce mouvement du tiroir fait aussi communiquer un orifice de service 41 avec le conduit 19 de retour au réservoir par l'intermédiaire d'un conduit de service 42 et d'un conduit 43, en même temps que les cordons du tiroir 32 limitent d'abord, puis interrompent l'écoulement du fluide dans le conduit 9 ouvert en position centrale. lorsque le tiroir 32 se déplace en sens inverse, il fait communiquer d'une part les conduits 37 et 42 par lesquels le fluide sous pression s'écoule vers l'orifice 41, d'autre part le conduit 38 avec le conduit 44 qui débouche dans le conduit 19 de retour au réservoir. Une soupape anticavitation 45 est intercalée entre les conduits 38 et 44.Si la pression du fluide dans le conduit 38 devient inférieure à celle qui règne dans le conduit 44, par exemple lorsque le tiroir 32 fait communiquer les conduits 36 et 38 et que la demande imposée par lxappareil de service à orifice 39 est supérieure au débit maximal de la pompe, ce qui engendre un phénomène de cavitation dans le conduit 387 l'obturateur 46 de la soupape 45 s'écarte de son siège en faisant communiquer les conduits 44 et 38. le fluide que contiennent les conduits 19 et 43, maintenu sous pression par la soupape 22, sçajoute à celui que débite la pompe dans le conduit 38 et l'appareil de service auquel il est reliée Un ressort 47 rappelle le tiroir 32 en position neutre, position dans laquelle ce tiroir permet au fluide de passer librement par le conduit 9, en isolant res- pectivement les conduits 38 et 42 des conduits 36, 44 et 37, 43. les trous de vidange 29 peuvent évidemment évacuer le fluide vers un raccord de purge ou une zone de basse pres sion située ailleurs que dans la section de sortie 4, par exemple dans la section d'entrée 1, comme indiqué par les pointillés 31b de la figure 5. On donne de préférence aux bordures plates 23, 24, 25 une largeur minimale mais suffisante pour qu'elles assurent une étanchéité convenable, afin de réduire au minimum la force qui tend à séparer les unes des autres les sections du distributeur si le fluide s'échappe latéralement en franchis- sant ces bordures.Comme décrit et représenté, la dépression 27 sépare les unes des autres ces bordures 23, 24, 25, mais cela peut n'être pas possible faute d'espace, par exemple, si le distributeur est trop petit, et dans ce cas certaines ou la totalité de ces bordures plates se raccordent les unes aux autres. huais en tout cas, elles isolent les conduits correspondants de la cavité ou dépression 27 dans laquelle la pression est ainsi maintenue à une faible valeur correspondant sensiblement à celle de la pression atmosphérique. S'il n'est pas nécessaire de monter une soupape de décharge basse pression dans le conduit de retour au réservoir de la section de sortie, ni de faire débiter vers un autre distributeur le fluide sous haute pression qui circule dans le conduit d'alimentation ouvert en position centrale, il est possible de faire communiquer ce dernier avec celu de retour au réservoir à sa jonction entre a dernière section de tra- vail et la section de sortie. I1 n'est alors pas nécessaire de prévoir à cette jonction des surfaces planes d'étanchéité pour isoler de son conduit de retour au réservoir le conduit ouvert en position neut-re de la dernière section de travail au distributeur. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au distributeur tronçonné décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVEDTDIC TIGIMTS 1. Distributeur hydraulique à plusieurs sections, csest-à-dire constitué d'une secton d'entrée (1), d'une ou de plusieurs sections de travail (2, 3) et d'une section de sortie (4j serrées les unes contre les autres de manière à former un enemble, distributeur caractérisé en ce que sa section d'entrée (1) et ses sections de travail (2, 3) au moins sont intérieu rement traversées par des conduits correspondants (15, 16 ; 9, 11;19,21) qui débouchent en se prolongeant les uns les autres dans les faces complémentaires et en contact desdites sections; et dans une des deux faces opposées de chacune ae ces sections, les bordures des orifices des conduits qui le traversent constituent des surfaces planes d'étanchéité (23, 24, 25) qui isolent ces orifices les uns des autres et font sail- 1ie par rapport au fond d'une ou de plusieurs dépressions ou cavités environnantes (27), cette ou ces dernières communicant d'une part avec un moyen de vidange (29) et d'autre part avec une rainure périphérique (26) dans laquelle un joint élastique as sure l'étanchéité autour de cette ou de ces dépressions etorifices. 2 Distributeur selon la revendication 1, caracté risé en ce qu'une dépression ou cavité (27) sépare l'une de leauJsre au moins deux desdites bordures ou surfaces planes d'étanchéité (231-24, 25). 3. Distributeur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce queledit moyen de vidange est constitué par un trou (29) ou une succession de trous qui fait ou font communiquer la ou les dépressions (27) avec soit un raccord de purge (31a ou 31b) soit une région basse pression du distributeur. 4. Distributeur selon la revendication 3, caractérisé en ce que, dans chacune des sections de travail (2, 3), le ou les trous (29) sont situés, avec un décalage latéral, entre les orifices respectifs d'un conduit (9) ouvert en position centrale et du conduit (19) de retour au réservoir de cette section. 5. Distributeur selon l'une quelconque des reven dications précédentes, caractérisé en ce que le raccord de purge (31a) ou ladite région basse pression se trouve dans sa section de sortie (4). 6. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le raccord de purge (31b) ou ladite région basse pression se trouve dans sa section d'entrée (1). 7. Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit (13) de retour au réservoir de sa section de sortie (4) contient une soupape de décharge basse pression (22).