Brevet FR2479917A1 — publié le 19811009

La présente invention concerne un dispositif de commande d'un vérin hydraulique, comportant un tiroir de commande et un bloc de verrouillage , disposé entre ce dernier et le vérin, et comprenant un piston de déverrouillage qui agit en liaison avec un clapet de pilotage, appliqué par In ressort sur un siège dans une valve, dont une surface conique est appliquée par un ressort sur un siège, dans le corps du bloc de verrouillage. Un tel dispositif connu permet certes un réglage fin du débit en fonction de la position du tiroir de commande, oe.eme dans le cas d'une charge négative ou tirante. Le dispositif connu présente toutefois l'inconvénient suivant : le clapet de pilotage ne permet le réglage fin que d'un volume relativement faible de fluide sous pression, ce qui nuit a l'efficacité fonctionnielle. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, un collet de commande est réalisé sur la valve, en aval de la surface conique, avec une are te de réglage fin; et une liaison etranglante relie la chambre située en aval du clapet de pilotage a l'orifice de sortie. Le dispositif de commande selon l'invention permet le réglage fin d'un volume plus important de fluide sous pression, a l'aide de la valve. Il est ainsi possible de garantir un comportement stable du dispositif, meme dans les conditions les plus défavorables. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exemples de realisation et du dessin annexe sur lequel la figure 1 est la coupe longitudinale d'un dispositif de commande selon l'invention; et la figure 2 représente une variante d'une partie de l'exemple de réalisation selon figure 1. La figure 1 représente un dispositif de commande 10, dont le corps 11 contient un tiroir de commande 12 actionné manuellement et un bloc de verrouillage 13 double effet. Une chambre d'alimentation 14, deux chambres d'utilisation 15, 16, deux chambres de retour 17, 18 et deux chambres de circulation 19, 21 sont affectées de façon classique au tiroir de commande 12. La chambre d'alimentation 14 et une première chambre de circulation 19 sont reliées par des canalisa tions 22, 23 à une pompe 24. Les chambres de retour 17, 18 et la seconde chambre de circulation 21 sont reliées par une canalisation de retour 25 à un réservoir 26.Des canaux 27, 28 raccordent les chambres d'utilisation 15, 16 à un alésage longitudinal 29, parallele au tiroir de commande 12, présentant plusieurs epaulements et dont la partie centrale 31, située entre les canaux de raccordement 27, 28, contient un piston de déverrouillage 32, qui fait partie du bloc de verXouillage 13. L'alésage longitudinal 29 comprend, dans les zones comprises entre les canaux de raccordement 27, 28 et un premier ou un second raccord 33, 34, des sièges coniques 35, 37 auxquels sont respectivement affectées une première ou une seconde valve 37 ou 38. La partie cylindrique 39, 40 des valves 37, 38, portant un collet de commande 37', 38', coulisse avec un très faible jeu dans une troisième partie 41, 42 de l'alésage longitudinal 29.Une gorge annulaire 45, 46 se trouve e aval du siège 35, 36. S'arête de la valve 37, 38 en regard de cette gorge porte un biseau conique de reglage fin 47, 48. Chaque valve 37, 38 comporte un alésage d'entrée 49, 50, dirige vers et coaxial avec le piston de déverrouillage 32, et se raccordant à un alésage coaxial 51, 52 de diamètre supérieur. Un épaulement 53, 54 est ainsi forme et constitue le siège d'un clapet de pilotage 55, 56. Ce dernier presente une pointe conique 57, 58, suivie d'un fut cylindrique coulissant dans l'alésage 51, 52. Des rainures longi tudinales 61, 62 sont réalisées sur le fut pour le passage du fluide sous pression. Chaque clapet de pilotage 55, 56 est chargé par un ressort de compression 63, 64 qui prend appui sur une plaque 65, 66. Chaque plaque 65, 66 repose sur un épaulement 67, 68, forme comme suit dans la valve 37, 38 : cette dernière presente à sa partie postérieure un alésage 69, 70 coaxial à l'alésage 51, 52 et de diamètre supérieur. Chaque plaque 65, 66 est soumise à l'action d'un ressort de compression 71, 72, qui prend appui sur un bouchon 73, 74 obturant la partie 41, 42 de l'alésage. Les chambres 77, 78 contiennent les ressorts 71, 72, et les chambres 79, 80 sont comprises entre les plaques 65, 66 et les clapets de pilotage 79, 80. Un alésage étranglant 81, 82 est usiné dans chaque plaque 65, 66. Des goujons 83, 84 du piston de déverrouillage 32 pénètrent avec un jeu important dans les alésages d'entrée 49, 50 des valves 37, 38. Ils agissent en liaison avec les clapets de pilotage 55, 56. Des alésages étranglants 85, 86 relient les chambres 79, 80 comprises entre les clapets de pilotage et la plaques 65, 66 aux raccords extérieurs 33, 34, à travers la paroi des valves 37, 38. Des cana lisations 87, 88 relient ces raccords aux chambres de pression 89, 90 d'un vérin 91 à double effet, contenant un piston 92 muni d'une tige 93. Les chambres A et B sont comprises entre les canaux de raccordement 27, 28 et le piston de déverrouillage 32. Le fonctionnement du dispositif de commande est le suivant. Lorsque le tiroir de commande 12 se trouve dans la position neutre représentée, les chambres d'utilisation 15, 16 sont bloquées hydrauliquement et le piston de verrouillage 32 est soumis â des pressions équilibrées et occupe sa position médiane. Le piston 92 du vérin est ainsi bloqué hydrauliquement aussi par les valves 37, 38 et les clapets de pilotage 55, 56. Lorsque le tiroir de commande 12 est legèrement déplacé de sa position médiane vers la droite (par rapport au dessin), un biseau de réglage fin 94 étrangle la circulation neutre par les chambres de circulation 19, 21 et la liaison est ouverte simultanément entre la chambre d'alimentation 14 et la chambre d'utilisation 1S : une pression s'établit dans le canal de raccordement 27 et la chambre de pression A; la canalisation 28 est reliée au retour. L'élévation de pression dans la chambre A soulève la valve 37 du siège 35, contre l'action du ressort de compression 71, de sorte que le canal de raccordement 27 et par suite la chambre A sont reliés a la canalisation 87. La pression dans la chambre A déplace simultanément le piston de déverrouillage 32 vers la droite, le goujon 84 soulevant le clapet de pilotage 56 de son siège 54, contre la pression de charge pL régnant dans la chambre 90 du vérin 91. Dans cette chambre règne en effet une pression déterminée, produite par une charge F tirant sur la tige 93 du piston. Le clapet de pilotage 56 s'ouvre alors contre la force exercée par le ressort de compression 64, jusqu'à ce que les forces soient en équilibre sur le piston de déverrouillage 32. Un accroissement de l'alimentation du distributeur 12 en fluide sous pression par un déplacement approprié du tiroir de commande produit une ouverture croissante du clapet de pilotage 56.Lorsque la section étranglante du clapet de pilotage, c'est- -dire entre la pointe conique de ce dernier et le siège 54, est supérieure à la section étranglante de l'alésage étranglant 86, la pression diminue fortement dans la chambre 78 de la valve 38 contenant le ressort de compression 72. La surface différentielle, constituée par le diamètre extérieur de la valve 38 et son siège 36, est d'abord soumise à la pression de charge PL par le jeu entre la valve et l'alésage 70 qui la contient; cette pression PL soulève légèrement la valve de son siège 36, contre la force exercée par le ressort de compression 72 et la pression dans la chambre 78.Le biseau de réglage fin- 48 n' etablis- sant encore aucune liaison avec le raccord 34, la pression de charge diminue immédiatement entre le biseau de réglage fin et le siège L 36, de sorte que la pours-uite-de l'ouverture de la valve 38 doit être assurée par le seul piston de déverrohillage 32, jusqu'à ce que la pression dans la chambre A d'une part et la pression dans la chambre 78, augmentée de la force exercée par le ressort de compression 72, d'autre part, soient de nouveau en équilibre sur le piston 32. L'alésage étranglant 82 de la plaque 66 interdit une ouverture trop rapide de la valve 38 et interdit par suite en toute sécurité un état instable (ronflement). Le fluide sous pression s'écoule régulière- ment de la chambre 90 du vérin hydraulique dans le réservoir, tandis que la pompe 24 refoule du fluide sous pression dans la chambre 89, par le raccord 33 et la canalisation 87. Pour obtenir l'ouverture de la valve 37 avec une faible pression dans la chambre A, la section étranglante du clapet de pilotage ouvert doit être nettement -supérieure a celle de l'alésage étranglant 86, afin de réduire suffisamment la pression dans la chambre 78. L'exemple de réalisation selon figure 2 représente une variante 'du bloc de verrouillage. Le piston de déverrouillage 100 comporte deux trous borgnes concentriques 101, 102, contenant chacun un piston amortisseur 103, 104. Chaque piston amortisseur est soumis à l'action d'un élément élastique 105, 106 bandé, loge dans l'alésage 101, 102, tel qu'un tampon à élasticité caoutchoutique ou un ressort de com pression. Une douille 107, 108, dont la face avant est sertie, maintient le piston amortisseur 103, 104 en position. Les clapets de pilotage coniques 55, 56 selon 1' exemple de réalisation de la figure 1 sont remplaces dans ce cas par des clapets de pilotage sphériques 110, 111, qu'un ressort applique sur un siège identique. Toutes les autres pieces sont identiques à celles de l'exemple de réalisation précedent, ainsi que le fonctionnement. Bien enten9u, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Dispositif de commande d'un vérin hydraulique, comportant un tiroir de commande (12) et un bloc de verrouillage (13), disposé entre ce dernier et le vérin, et comprenant un piston de déverrcuil- lage (32) qui agit en liaison avec un clapet de pilotage (55, 56), appliqué par un ressort sur un siège (53, 54) dans une valve (37, 38) dont une surface conique est appliquée par un ressort sur un siège (35, 36), dans le cors du bloc de verrouillage, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'un collet de commande (37', 38') est réalisé sur la valve, en aval de la surface conique, avec une arête de réglage fin (47, 48); et une liaison étranglante (85, 86) relie la chambre (79, 80) située en aval du clapet de pilotage à l'orifice de sortie (33, 34). 2. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que la chambre (77, 78) située en aval de la valve (37, 38) est reliée par un étrangleur (80, 82! à la chambre (79, 80) située dans la valve. 3. Dispositif selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le clapet de pilotage (55, 56) est réalisé sous forme d'un clapet à siège conique, qui est guidé dans un alésage longitudinal cylindrique (51, 52) de la valve et comporte des rainures longitudinales (61, 62). 4. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par un épaulement (67, 68) réalise en aval du clapet de pilotage, dans la valve (37, 38), et sur lequel s'applique une plaque (65, 66) chargée par un ressort de compression (71, 72) et comportant un alésage étranglant (81, 82). 5. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ressort de compression (63, 64) du clapet de pilotage (55, 56) prend également appui sur la plaque (65, 66:. 6. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que la liaison étranglante (85, 86) aboutissant à l'orifice de sortie (33, 34) est réalisée sous forme d'un alésage étranglant, qui traverse la paroi de la valve. 7. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le bloc de verrouillage (13) est à double effet et le piston de déverrouillage (32) comporte deux goujons (83, 84) opposés, agissant avec un jeu important sur les clapets de pilotage par des alésages longitudinaux (49, 50) de la valve. 8. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 6, carac térisé en ce que le piston de déverrouillage (100) contient au moins un goujon separé (103, 104), soumis à l'action d'un élément élastique bandé (105, 106), tel qu'un tampon à élasticité caoutchoutique ou un ressort de compression.