Brevet FR2490290A1 — publié le 19820319

I La présente invention se rapporte à un disposi- tif pour commander une communication entre une source de fluide sous pression et un réservoir d'alimentation, d'une part, et un accumulateur d'autre part, qui comprend une valve-pilote dont l'organe de commande peut être chargé par la pression de l'ac- cumulateur et une valve de commutation pouvant être commandée par ladite valve-pilote, l'organe de commande de la valve- pilote reliant sélectivement un conduit de commande aboutissant à la valve de commutation avec la source de fluide sous pression ou avec le réservoir d'alimentation. Dans un dispositif hydraulique du type ci-dessus, la valve-pilote se présente sous la forme d'une valve à siège qui peut être maintenue ouverte au moyen d'un piston chargé par la pression de la source de fluide sous pression. Cette I5 valve-pilote peut occuper différentes positions, ce qui a pour conséquence, en particulier, dansile cas d'une source de flui- de sous pression ayant un très faible débit par unité de temps, des actions d'ouverture et de fermeture incertaines de l'accu- mulateur de la source de fluide sous pression (voir la brochure publicitaire RD 264I0/I2.77 de la Demanderesse). La présente invention s'est fixé pour but de réali- ser un dispositif assurant une mise en communication et un iso- lement sûrs de l'accumulateur. L'invention atteint les buts qu'elle s'est fixés en ce que l'organe de commande de la valve- pilote se présente sous la forme d'un tiroir étagé dont la face frontale du piston de commande d'extrémité ayant un plus grand diamètre est chargée par la pression régnant dans l'accumulateur tandis que la face frontale du piston de commande de plus petit diamètre est chargée par la pression régnant dans le réservoir d'alimentation, en ce que, dans la région centrale dudit tiroir sont prévus deux pistons de commande centraux supplémentaires dont le diamètre correspond respectivement à celui des pistons d'extrémité adjacents, et en ce que, au côté mutuellement oppo- sé des deux pistons de commande sont prévus des bords de commande qui coopèrent avec les bords de commande de l'enveloppe dans la- quelle est logé ledit tiroir. Il est à remarquer que l'organe de commande de la valve-pilote n'occupe pas de position de commande particulière c'est-à-dire que la liaison entre la pompe et l'accumulateur est soit entièrement ouverte, soit entièrement fermée. On réa- lise ainsi une mise en communication et un isolement surs entre la source de fluide sous pression ou le réservoir d'alimenta- tion et l'utilisation. Pendant le passage de la pression de la pompe à la pression de l'accumulateur et inversement, le tiroir effectue un mouvement de commutation rapide et agit ainsi com- IO me une bascule bistable. Par un choix judicieux du diamètre des pistons de commande, la différence de pressions qui détermine la commutation peut être choisie à volonté. Une autre particularité de l'invention prévoit que la face frontale du tiroir qui est en communication avec le I5 réservoir d'alimentation présente un trou borgne qui se prolonge jusqu'à l'élément de liaison reliant le piston de commande d'ex- trémité relativement grand au piston de commande central adjacent, ce trou borgne étant relié, à cet endroit, avec un canal transver- sal débouchant à l'extérieur et en ce que la paroi d'un canal annulaire ou d'une gorge qui est en liaison avec le conduit de commande forme les bords de commande de l'enveloppe ou du côrps de la valve. Selon une autre particularité de l'invention, la quantité de fluide sous pression alimentant l'accumulateur par unité de temps est limitée dans une mesure correspondant à la section libre de l'étranglement. A cette fin, l'invention est caractérisée en ce que la valve de commutation est reliée direc- tement à la source de fluide sous pression, tandis que la valve- pilote est reliée à celle-ci à travers un étranglement. Dans le cas de l'utilisation d'un étranglement réglable, la section libre d'écoulement peut être choisie à volonté. Le fluide qui n'est pas dirigé vers l'accumulateur, reflue vers le circuit d'utilisa- tion ou vers le réservoir d'alimentation. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront de la description qui va suivre donnée uni- quement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel: Fig. I est un schéma de principe d'un dispositif conforme à l'invention, et Fig. 2 est une coupe longitudinale à grande échelle à travers un composant essentiel de ce dispositif. En se référant au dessin on voit une pompe I qui I0 est reliée par des conduits 2 à 4 à un accumulateur% Dans le conduit 4 est intercalé un clapet de non-retour 6 s'ouvrant en direction de l'accumulateur 5. A un point PI du conduit 3 est raccordée une valve de commutation 7 qui a la structure d'une valve à deux entrées et deux sorties, ce qui a une action I5 proportionnelle. Dans la position de commande représentée de la valve de commutation 7, ses points de raccordement PI et VI sont isolés l'un de l'autre, ces points étant reliés ensemble dans l'autre position de commande, tandis que dans les positions intermédiaires, se produit une action d'étranglement. Un conduit 8 relie le conduit 3 à un point P2 d'une valve-pilote 9 qui présente la structure d'une valve à trois entrées et à deux sorties, et qui opère comme une bascule bista- ble et possède, en plus de point de raccordement P2, deux autres points de raccordement T2 et D. Les points P2 et T2 peuvent être alternativement mis en communication avec le point D. Dans la pos. tion représentée de l'organe de commande de la valve-pilote 9, le point P2 est relié au point D. Les deux valves 7 et 9 ont leurs structures de dis- tributeurs commandés par un fluide sous pression dont les organes de commande sont soumis respectivement à l'action d'un ressort I0 ou II qui tend à maintenir cet organe dans la position repré- sentée; Le point D de la valve-pilote 9 est relié par un con- duit I2 au côté de la valve de commutation 7 voisin du ressort I0 sorte que la pression régnant dans le conduit I2 sollicite l'or- gane de commande de la valve de commutation 7 dans la même direc- tion que le ressort I0. Le côté opposé de la valve de commutation 7 est raccordé, au moyen d'un conduit I3, à un conduit 2 relié à la pompe I. Le côté de la valve-pilote 9 qui est à l'opposé du ressort II es- relié par un conduit I4, connecté à un point de raccordement S et qui, de préférence, comporte un étrangle- ment variable) à l'accumulateur 5 du côté du clapet 6 opposé à la pompe I, de sorte que la pression régnant dans le conduit I4 exerce sur l'organe de commande de la valve-pilote, par le point de raccordement 6, une force s'opposant à celle du ressort II. L'autre côté de la valve-pilote 9 est relié, par un point de raccordement T3 et un conduit I5, à un autre conduit I7 abou- I0 tissant à un réservoir d'alimentation I6 conduit auquel est également relié le point T2 de la valve-pilote 9. Le point VI de la valve de commutation 7 est relié, par un conduit I8, à un point de raccordement P4 d'une valve à quatre entrées et trois sorties I9 pouvant être actionnée, à volonté, par exemple, ma- I5 nuellement, qui constitue la valve de commande permettant à l'utilisateur de commander un cylindre d'actionnement à double effet 20. Le point T4 de la valve distributrice I9 est relié au conduit I7 et le cylindre d'actionniement 20 est relié, de part et d'autre, aux raccords d'utilisation V4 et V5 de la valve dis- tributrice I9. Dans la position représentée de l'organe.de commande de la valve distributrice 7, la liaison entre la pompe I et le cylindre 20 est fermée de sorte que la pompe I débite dans l'accumulateur 5. La pression interne de l'accumulateur 5 agit par l'intermédiaire du conduit I4, au point S de la valve-pilote 9, dont l'organe de commande, quand cette pression atteint une certaine limite, se déplace à l'encontre de la force du ressort I en mettant ainsi brusquement en communication le point de rac- cordement D avec le point T2 et, partant, avec le réservoir d'- alimentation I6. Dans la position représentée de l'organe de commande de la valve-pilote 9, la pression de la pompe I est appliquée par le conduit I2 au côté gauche, selon le dessin, de la valve de commutation 7. Etant donné que la force du ressort I0 agit dans la même direction, il est clair que l'organe de commande de la valve de commutation 7 conserve la position représentée jusqu'à ce que la pression régnant dans le conduit I2 soit suf- fisante pour que la pression que la pompe I exerce, par le conduit I3 sur l'organe de commande de la valve de commutation 7, sur- passe la force conjointe du ressort I0 et de celle exercée sur l'organe de commande de la valve 7 par la pression régnant dans le conduit I2. Dans ces conditions, une liaison progressi- ve est établie entre la pompe I et la valve distributrice I9 en passant par des positions d'étranglement intermédiaires de l'organe de commande de la valve de commutation I. Après cela, le cylindre d'actionnement 20 peut être commandé de manière classique au moyen de cette-valve distributrice. I0 Le cas échéant, un étranglement variable 2I pourrait être intercalé dans le conduit 3. Cet étranglement limite à un maximum prédéterminé la quantité de fluide sous pression s'écou- lant par unité de temps, vers l'accumulateur 5. Le fluide sous pression qui n'est pas nécessaire pour charger l'accumulateur 5 I5 peut être utilisé par le cylindre d'actionnement 20. La figure 2 illustre une forme de réalisation avan- tageuse de la valve-pilote 9. Elle comprend un couvercle 22 qui est fixé à une enveloppe ou à un corps 23. Le corps 23 est per- cé d'un alésage étagé 24, dans lequel coulisse axialement un tiroir également étagé 25. Le tiroir 25 comporte quatre pistons de commande 26 à 29 qui sont reliés par des éléments de liaison intermédiaires 30 à 32. Les pistons de commande 26, 27 situés d'un côté et les pistons 28 et 29 situés de l'autre côté, ont respectivement un même diamètre, le diamètre des pistons 26,27 étant plus grand que celui des pistons 28, 29. Le piston 26 s'avance à l'intérieur du couvercle 22 et présente, à son ex- trémité libre, une bride d'appui 33. Entre cette bride et la face frontale du corps 23 de la valve est interposé un ressort 34 qui sollicite l'organe de commande 25 en direction de l'inté- rieur du couvercle 22. La face frontale opposée du tiroir 25 présente un trou borgne 35 qui s'étend jusqu'à l'élément de liai- son 30 et qui communique avec la face extérieure de cet élément de liaison 30 grâce à un canal transversal 36. L'alésage 24 présente une gorge 37 dont les parois opposées, perpendiculai- -res à l'axe longitudinale de l'alésage 24, sont à égale distance des faces opposées des pistons de commande 27, 28 sur lesquels ont été prévues les bordures de commande 38,39. La transition entre l'alésage 24 et la gorge 37 est définie par des bords de commande 40,4I. Dans le couvercle 22 débouche nm canal de liaison 42 qui communique avec le point de raccordement S aboutissant à l'accumulateur 5. Un autre canal de liaison 43 qui communi- que avec le point de raccordement D, est relié à la gorge 37. Un troisième canal de liaison 44, communiquant avec le point de raccordement P2, est relié à l'alésage 24 dans la région com- prise entre les deux pistons 28, 29 l'alésage 24 étant relié dans la région de la face frontale libre du piston 29, avec un canal de liaison 45 communiquant avec les points de raccordement IO T2 et T3. Le tiroir 25 a été représenté dans une position cor- respondant a celle dans laquelle l'accumulateur 5 est vide. Dans cette position, les canaux de liaison 43 et 44 sont reliés ensemble. A mesure que la pression s'élève dans l'accumulateur 5, I5 le tiroir 25 est déplacé en direction du canal de liaison 45, à l'encontre de la force du ressort 34. De ce fait, le bord de com- mande 38 du piston 27 passe devant le bord de commande 40 du corps 23 de la valve en même temps que le bord de commande 39 du piston 28 rencontre le bord de commande 41 de l'enveloppe 23 de la valve. Lors de la continuation du mouvement du tiroir 25, à l'encontre de la force du ressort 34, le canal de liaison 43 est mis en communication par le canal transversal 36, le trou borgne 35 et la partie suivante de l'alésage 24, avec le canal de liaison 45, ce qui termine l'opération de chargement de l'accumu- lateur 5. Les pistons 27 et 28 ont des diamètres différents. Il en résglte dans la gorge 37 une surface d'action résultant de la différence de ces deux diamètres et qui, pendant le chargement de l'accumulateur est soumise à la pression de la pompe et lors- que l'accumulateur a été chargé, à l'action de la pression régnant dans le réservoir d'alimentation. Au moment du passage de la pres- sion de la pompe à la pression du réservoir d'alimentation dans la gorge 37, la force s'exerçant sur ladite surface d'action diminue rapidement dans la gorge 37, de sorte que sous l'action de la pression régnant dans l'accumulateur 5, le tiroir 25 se déplace encore plus vite en direction du canal de liaison 45. On voit donc qu'avec une pression constante dans l'accumulateur 5, l'abaissement de la pression dans la gorge 37a pour effet, du fait de son isolement de la pression de la pompe I et de son raccordement au réservoir d'alimentation I6, de produire un dé- placement supplémentaire du tiroir 25. Lorsque la pression baisse dans l'accumulateur, le tiroir 25 doit être déplacé dans la direction opposée de la distance ainsi parcourue, jus- qu'a ce que la gorge 37 soit à nouveau chargée par la pression de la pompe. La différence des diamètres des pistons 27 et 28 détermine une différence de pressions qui, au moment du calcul de la valve-pilote peut être choisie librement. Cette différen- ce de pressions assure une ouverture et une fermeture fiables de la valvepilote, en particulier, dans le cas o la pompe I I0 ne débiterait que de très petites quantités de fluide par unité de temps pour charger l'accumulateur 5. La valve de non retour 6, la valve de commutation 7 la valve pilote 9 et l'étranglement 2I sont logés dans une enve- loppe commune, comme il a été esquissé en traits miAes sur la I5 figure I. Le tiroir 25 pourrait être divisé entre les pistons 27 et 28. Dans ce cas, on interpose un ressort relativement faible, qui tend à maintenir assemblées les deux parties du tiroi , dans la partie de l'alésage 24 voisine du piston 29 et au lieu du trou borgne 35 et du canal transversal 36 du tiroir 25, on prévoit dans le corps 23 de la valve, un canal reliant le canal de liaison 45 avec l'espace compris entre les pistons 26 et 27. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et qui a été représenté, on pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S I Dispositif hydraulique pour contrôler une communication entre une source de fluide sous pression et un réservoir d'alimentation, d'une part, et un accumulateur, d'autre part, qui comprend une valve-pilote dont l'organe de commande peut être chargé par la pression de l'accumulateur et une valve de commutation pouvant être commandée par ladite valve- pilote, l'organe de commande de la valve-pilote reliant sélectivement un conduit de commande aboutissant à la valve IO de commutation avec la source de-fluide sous pression ou avec le réservoir d'alimentation, caractérisé en ce que l'organe de commande (25) de la valve-pilote (9) se présente sous la forme d'un tiroir étagé, dont la face frontale du piston de commande d'extrémité (26) ayant un plus grand diamètre est I5 chargée par la pression régnant dans l'accumulateur (5) tandis que la face frontale du piston de commande de plus petit dia- mètre (29) est chargée par la pression régnant dans le réservoir d'alimentation, en ce que, dans la région centrale dudit tiroir sont prévus deux pistons de commande centraux supplémentaires (27, 28) dont le diamètre correspond respectivement à celui des pistons d'extrémité adjacents et en ce que au côté mutuellement opposé des deux pistons de commande (27, 28) sont prévus des bords de commande (38, 39) qui coopèrent avec les bords de commande (140, 41) de l'enveloppe (23) dans laquelle est logé ledit tiroir. 20 - Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que la face frontale du tiroir (25) qui est en communica- tion avec le réservoir d'alimentation présente un trou borgne (35) qui se prolonge jusqu'à l'élément de liaison (30) reliant le piston de commande d'extrémité relativement grand (26) au piston de commande central adjacent (27), ce trou borgne étant relié, à cet endroit, avec un canal transversal (36) débouchant à l'extérieur et en ce que la paroi d'un canal annulaire ou d'une gorge (37) qui est en liaison avec le conduit de commande (I2) forme les bords de commande de l'enveloppe ou du corps (23) de la valve. 3 - Dispositif selon la revendication I ou 2 caractérisé en ce que la valve de commutation (7) est reliée directement à la source de fluide sous pression (I), tandis que la valve-pilote (9) est reliée à celle-ci à travers un étranglement (2I). - Dispositif selon la revendication I ou la re- vendication 3, caractérisé en ce que le tiroir (25) est divisé transversalement entre ses deux pistons centraux (27, 28), en ce que, sur la face frontale dudit tiroir relié avec le ré- IO servoir d'alimentation (I6) agit un ressort qui tend à tenir ses deux parties assemblées et en ce que l'espace délimité par celui des deux pistons de commande (26, 27) qui est le plus éloigné du raccordement avec le réservoir d'alimentation, com- munique par un canal ménagé dans l'enveloppe ou dans le corps I5 (23) avec le réservoir d'alimentation.