Brevet FR2508116A2 — publié le 19821224

FR 2508116 A2 19821224 FR 8124609 A 19811231 La présente invention se rapporte à un dispositif pour régler un organe variable en fonction d'une grandeur de réglage et d'une grandeur de commande, en particulier pour régler le mécanisme de levage d'une remorque, d'une batteuse etc comprenant un circuit de travail renfermant une valve- distributrice pouvant être actionnée dans deux directions par un fluide sous pression, un circuit de commande relié à une source de fluide sous pression et servant à actionner la valve-distributrice, ledit circuit de commande étant relié I O aux deux dispositifs de commande de ladite valve-distribu- trice et comportant deux étranglements réglables dont l'un est interposé entre le réservoir et le point de raccordement du circuit de co T Lmande à l'un des deux disposi-tifs de commande, le second étranglement variable étant relié au dispositif de commande auq-uel L'autre étranglement est également rac- cordé, entre la source de fluide sous pression et le point de raccordement ducircuit de commandez les deux étranglements, qui sont montés en série, présentant la méme section effec- tivre maximale et étant réglables de la rém Sie manière, tandis qcue la section effective maximale desdits étranglements va- riables a été calculée en ce que, pour une pression de régla- ge minimale prédéterminée correspondant au seuil de réponse du tiroir de la ral-ve-distributrie- on a pris la variation minimale nécessaire de la section de l'étranglement variable sur une section pratiquement rectilignie d'un diagraimne don- nant la variation de la section de l'étranglement variable en fonction de la pression et oni l'a multipliée par un fac- teur de précision prédéterminé, resultant du nombre L 00 et de la précision voulue exprimée en pourcents eb en y ajoutant 0 encore la section minimale nécessaire de l'étranglement, à quoi s'ajoute qu'il est prévu entre la source de fluide sous pression et l'autre point de raccordement du circuit de com- mande, ainsi qu'entre ce point de raccordement et le réser- voir, respectivement deux autres étranglements La présente invention s'est fixée pour but en par- tant du dispositif du brevet principal, de créer un disposi- tif dans lequel tes deux directions de commande de la soupape distributrice peuvent être influencées à volonté L'invention atteint ce but en ce que le troisième et le quatrième étran- glements sont respectivement des étranglements variables montés en série et ayant respectivement la même section libre tout en étant réglables de la même façon, la section libre maximale du troisième et du quatrième étranglements étant calculée de la même manière que celle du premier et du se- cond étranglements ou bien en ce que du second ou du qua- trième étranglements qui sont reliés ensemble et qui sont associés respectivement à l'un des dispositifs de commande, forment un rapport de pressions et en ce que la pression du dispositif de commande qui lui est affectée est indépendante de la section d'ouverture de l'étranglement associé au même dispositif de commande et maintient l'étranglement relié au réservoir d'alimentation à la même pression de commande, tandis que ses réponses d'actionnement et de réglage sont réglables à volonté. Du fait que les deux dispositifs de commande de la valve-distributrice peuvent être influencés à volonté, il est possible, par exemple, de régler l'un des dispositifs de commande en fonction de la position de l'organe variable et l'autre en fonction de la force agissant sur cet organe. Selon une autre particularité de l'invention, la réaction de réponse de la valve de réglage de rapport de pressions est réglable Quand la sensibilité de réponse est élevée, l'influence de l'une des grandeurs de commande est éliminée Lorsque l'amortissement de la valve de réglage du rapport des pressions est forte, la variation de section de l'étranglement déterminant la quatrième ou la seconde valeurs de consigne peut s'exercer pleinement sur le circuit de com- mande. Selon une autre particularité de l'invention, lors- que des étranglements de contournement sont ouverts, liinflu- ence sur le dispositif de commande correspondant est amortie conformément à la grandeur instantanée de la section des étran- glements de dérivation, cet amortissement pouvant aller jusqu'à rendre le dispositif de commande pratiquement inopérant De préférence, on prévoit les étranglements de dérivation là o, en exercant une certaine force, l'organe variable influence la direction de commande de la valve-distributrice. Une autre particularité de l'invention prévoit des moyens pour assurer un actionnement rapide de l'organe vari- able, tandis que, en même temps, l'afflux du fluide sous pres- sion de la source de fluide sous pression associée au cir- cuit de commande peut être supprimé afin de diminuer les pertes de pression. > 4 250 8116 D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront de la description qui va suivre, qui n'a, bien entendu, aucun caractère limitatif, en références aux dessins annex&,sur'lesquels figure i est une représentation schématique d'un exemple de réalisation de l'invention; figures 2 et 3 montrent un diagramme destiné à mieux faire comprendre le fonctionnement de cedispositif; et, figures > 4 et 5 illustrent respectivement, sous une forme schématique, deux variantes de réalisation de 1 ' invention. En se référant au dessin, on voit un organe de réglage 1, qui se présente sous la forme d'un cylindre de commande à simple effet, relié par un conduit 2 à une valve de distribution 3 à trois voies pouvant être actionné par un fluide sous pression A la valve 3 est reliée, par un conduit > 4, une pompe 5 dont le conduit d'aspiration 6 aboutit à un réservoir 7, tandis qu'un conduit 8 relie directement la valve à ce réservoir 7 le conduit > 4 est relié à une val- ve de limitation de pression 9 dont la sortie aboutit éga- lement au réservoir 7 Les composants 1 à 9 forment ensemble un circuit de travail 10. Pour actionner le tiroir, non représenté, de la valve-distributrice 3, on a prévu de part et d'autre de celui- ci, des dispositifs de commande il et 12 qui, sous l'action d'un fluide sous pression (liquide ou gaz) tendent à déplacer ce tiroir à l'èàcontre de l'action d'un ressort 1 13 ou 1 > 4, dans la direction indiquée par la flèche 15 ou 15 a inscrite dans le dispositif de commande il ou 12 En l'absence d'un fluide sous pression agissant 'sur les dispositifs de commande ll et 12, les deux ressorts 13 et 1 > 4 tendent à maintenir le tiroir dans sa position centrale On remarque qu'un con- duit de commande 16 est raccordé au dispositif de commande il et qu'un conduit analogue 17 aboutit au dispositf de commande 12 Le conduit 16 communique avec un autre conduit de commande 18 qui, de son côté, est relié au refoulement d'une pompe 19 dont l'aspiration 20 est reliée au réservoir 7 Une soupape de limitation de pression î 8 a est reliée au conduit de commande 18 Le conduit de commande 18 est relié, par l'intermédiaire d'une valve à deux voies 37, à un conduit de commande 21 qui aboutit à un étranglement de réglage 22. De là, un conduit de commande 23 va à un étranglement de régla- ge 24 qui, par un conduit 25, est relié au réservoir 7 Le conduit de commande 23 est relié au conduit de commande 17. Au conduit de commande 16 sont reliés, par l'intermédiaire du conduit 26, deux étranglements réglables 27 et 28, la disposition étant telle que l'autre côté de l'étranglement variable 27 est raccordée au réservoir 7, tandis que l'autre côté de l'étranglement 28 est relié au conduit de commande 21 Le circuit de commande porte la référencé 29. Les étranglements variables 22 et 28, dont les organes de réglage sont reliés entre eux à l'opposé au moyen d'un organe mécanique 43, constituent des indicateurs de va- leur de consigne tandis que les étranglements variables 24 et 27, qui sont reliés mécaniquement à la partie mobile de l'organe de réglage 1, constituent des indicateurs de gran- deur de réglage, c'est-à-dire, des indicateurs de valeur effective Pour réaliser l'équilibre sur le tiroir de com- mande, la section effective du dispositif de commande 11 correspond, de préférence, dans sa position de réglage, à celle du dispositif de commande 12. Sur la figure 2, le volume V de fluide qui traverse par unité de temps la valve 3, et qui est débité par la pom- pe 5, est fonction de la différence de pression dp agissant sur les dispositifs de commande l *et 12 Quand le tiroir de la valvedistributrice 3 est dans sa position centrale, la différence de pression dpmin doit être développée afin que le tiroir quitte sa zone neutre et pour que le fluide sous pression commence à circuler dans la valvedistributrice 3. Sur la figure 3, on voit que l'aire de la section S d'un étranglement est fonction de la pression px régnant en amont de cet étranglement, en considérant la pression de refoulement pmax de la pompe de commande 19 comme étant 6 2508116 constante On calcule la section variable des étranglements réglables 22 et 24 comme suit: au milieu du domaine pra- tiquement réctiligne de la courbe représentée sur la figure 3, on détermine la grandeur de la diminution de l'aire de la section d S de l'étranglement nécessaire pour produire entre les dispositifs de commande il et 12 une variation de pression dpmin dans le sens positif ou négatif. La précision avec laquelle le tiroir de la valve- distributrice 3 doit répondre à une variation de la sec- tion, de l'un/ou de l'autre des deux étranglements variables 22, 24 dépend de la précision G exprimée en pourcents Le produit de cette précision et du facteur de précision F avec lequel il faut multiplier la grandeur d S pour obte- nir la section libre maximale de l'étranglement nécessaire pour la commande, s'élève à 100, c'est-à-dire que dans le cas d'une précision de 2 %, le facteur de précision F est égal à 50 L'aire toujours réglable maximale de l'étrangle- ment s'obtient en faisant la somme de la section libre ma- ximale nécessaire pour la dommande (F x d S) et la section libre minimale propre à chaque étranglement variable. Par suite du montage en série des deux étrangle- ments réglables 22, 24 on obtient pratiquement une certaine proportionnalité du débit sur la grandeur de réglage (res- pectivement dans l'état réglé), de sorte que la pression qui s'établit dans le conduit 23 est constante. En parallèle sur chacun des étranglements 27 et 28 est respectivement branché un étranglement de dérivation 39 ou 40 Les dispositifs de réglage des deux étranglements 39 et 40 sont accouplés par un organe mécanique 41 de sorte que les deux étranglements de dérivation 39 et 40 ne peuvent être actionnés que simultanément dans le même sens A mesure que l'on ouvre les étranglements 39 et 40, l'influence des étranglements 27 et 28 diminue. Entre les conduits de commande 18 et 21 est inter- calée une valve de commutation 37 qui permet, à volonté d'établir et d'interrompre la communication entre la pompe 19 et le circuit de commande 29. 7 2508116 Une seconde valve de commutation 38 comporte trois raccords reliés respectivement aux conduits 16, 17 et 21. Dans la position de l'organe de commande représenté sur le dessin, les conduits 16, 17 et 21 aboutissant à la valve de commutation 38 sont isolés les uns des autres Dans les deux autres positions de l'organe de commande de la seconde val- ve de commutation 38, le conduit 21 est relié soit au con duit 16, soit au conduit 17. La seconde valve de commutation 38 fait fonction d'accélérateur pour assurer un actionnement: rapide de 1 ' organe de réglage 1 En effet, il permet d'appliquer la pres- sion de commande à l'un des dispositifs de commande 11, 12 de sorte que l'organe de réglage 1 est très vite soumis à l'action du fluide sous pression et, partant, est acti n- né rapidement L'addition du fluide sous pression dans le circuit de commande 29 est interrompue par la fermeture de la valve de commutation 37 lorsque l'organe de réglage 1 a été actionné suffisamment, c'est-à- dire, à la limite, lorsque le piston de travail est complètement en extension ou est complètement rétracté dans son cylindre Lorsque l'organe de commande de la valve 38 a repris la position représentée, la valve de commutation 37 revient également dans la position représentée sur le dessin. Les deux étranglements de dérivation 39, 40 peuvent être soit fermés complètement, soit être ouverts ensemble à une section libre prédéterminée Ils amortissent l'influ- ence des étranglements de commande 27 et 28 agissant sur le dispositif de commande 11 et peuvent,: quand ils sont com- plètement ouverts, la supprimer complètement Les valeurs intermédiairespeuvent également être établies à l'aide des étranglements de dérivation 39 et 40. Lorsque les étranglements de dérivation 39, 40 font défaut, on peut, comme représenté sur la figure 4, utiliser l'étranglement 28 comme valve de réglage du rapport des pres- sions 28 a, de sorte que la pression régnant dans le dispo- sitif de commande 11 est maintenue, indépendamment de l'aire de la section libre de l'étranglement 27, à une valeur déter- minée, par exemple, à la moitié de la pression de commande. De plus, la présence d'un étranglement réglable 44 dans le conduit de commande de la valve de réglage du rapport des pressions 28 a permet d'ajuster sa sensibilité de réponse. Lorsque la sensibilité de réponse est élevée, l'influence de l'indicateur de valeur effective agissant sur le dispo- sitif de commande est éliminée Lorsque la sensibilité de réponse est faible, l'effet de la variation de la section de l'étranglement 27 peut s'exercer pleinement sur le cir- cuit de commande 29. Dans une autre variante de réalisation, représentée sur la figure 5, les étranglements de dérivation 39,40 ont été remplacés par une valve de réglage du rapport des-pres- sions 45 qui présentent la structure d'une valve proportion- nelle à trois voies, dont le dispositif de commande 47 a une plus petite surface active que son dispositif de com- mande 48, la surface active du dispositif de commande étant, de préférence, la moitié de celle du dispositif 48 Le dis- 2 qui, ici également, aboutit à un raccord de la valve de ré- glage du rapport des pressions 45 Le second dispositif de commande 48 est relié à un secnnd raccord de la valve de réglage du rapport des pressions 45 et, à travers un étrangle- ment réglable 48, au conduit de commande 16 Un troisième raccord de la valve de réglage de pressions est relié, par un conduit 49 au réservoir 7 Quand l'étranglement 46 est ouvert, la valve de rapport de pressions 45 agit sur le dispositif de commande ll de la valve distributrice 3 saris que les étranglements 27, 28 interviennent En effet, tous les déplacements des étranglements 27 et 28 sont compensés par la valve 45 Ainsi, plus l'action de l'étranglement réglable 46 est forte, plus est faible l'influence de la valve de réglage du rapport des pressions 45 sur le dispo- sitif de commande 11. La grandeur de réglage peut aussi être considérée comme une valeur effective, La grandeur de guidage consti- tuant une valeur de consigne Dans une forme de réalisation pratique de l'exemple de réalisation de la figure 1, les étranglements réglables 22, 24 déterminent la position du mécanisme de levage d'un tracteur, tandis que les étran- glements réglables 27 et 28 agissent sur sa force de traction. Bien entendu, l'invention n'est pas limité au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir pour cela du cadre de l'invention. Io R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Dispositif pour régler un organe variable en fonction d'une grandeur de réglage et d'une grandeur de com- mande, en particulier pour régler le mécanisme de levage d'une remorque, d'une batteuse etc, qui comprend un cir- cuit de travail renfermant une valve-distributrice pouvant être actionnée dans deux directions par un fluide sous pres- sion, un circuit de commande relié à une source de fluide sous pression et servant à actionner la valve-distributrice, ledit circuit de commande étant relié aux deux dispositifs de commande de ladite valvedistributrice et comportant deux étranglements réglables dont l'un est interposé entre un réservoir et le point de raccordement du circuit de commande à l'un des deux dispositifs de commande, le second étran- glement variable ( 22) étant relié au dispositif de commande ( 12), auquel l'autre étranglement ( 24) est également raccor- dé, entre la source de fluide sous pression ( 19) et le point de raccordement ( 17) du circuit de commande ( 29), les deux étranglements, qui sont montés en serie,-présentent la même section effective maximale, et étant réglablesde la même manière, tandis que la section effective maximale desdits étranglements variables a été calculée en ce que, pour une pression de réglage minimale prédéterminée (dpmin), cor- respondant au seuil de réponse du tiroir de la valve-dis- tributrice ( 3), on a pris la variation minimale nécessaire de la section de l'étranglement variable sur une section pratiquement rectiligne d'un diagramme donnant la variation de la section de l'étranglement variable en fonction de la pression (figure 5) et on l'a multipliée par un facteur de précision prédéterminé (F), résultant du quotient du nombre 100 et de la précision voulue (G) exprimée en pourcents et en y ajoutant encore la section minimale nécessaire de 1 ' étranglement, à quoi s'ajoute qu'il est prévu, entre la source de fluide sous pression ( 19) et l'autre point de raccordement ( 16) du circuit de commande, ainsi qu'entre ce point de raccordement et le réservoir ( 7), respectivement un étranglement ( 27,28) selon le brevet principal carac- II térisé en ce que le second ou le quatrième étranglements ( 22, 28) qui sont reliés ensemble et qui sont respectivement asso- ciés aux dispositifs de commande ( 11,12) est réalisé sous la forme d'une valve de réglage de rapport de pression qui main- tient la pression du dispositif de commande ( 11,12) auquel il est associé indépendamment de la section libre de l'étrangle- ment ( 24,27) associé au mêihe dispositif de commande et relié au réservoir ( 7), à la même pression de commande, tandis que la sensibilité de réponse et de réglage sont réglables à I O volonté. 2 Dispositif, selon la revendication 1, et qui comprend un circuit de travail renfermant une valve-distribu- trice pouvant être actionne dans deux directions par un flui- de sous pression, un circuit de commande relié à une source de fluide sous pression et servant à actionner la valve-distri- butrice, ledit circuit de commande étant relié aux deux dispo- sitifs de commande de ladite valve-distributrice et comportant deux étranglements réglables dont l'un est interposé entre un réservoir et le point de raccordement du circuit de commande à l'un des deux dispositifs de commande, le second étran- glement variable ( 22) étant relié au dispositif de commande ( 12), auquel l'autre étranglement ( 24) est également raccor- dé, entre la source de fluide sous pression ( 19) et le point de raccordement ( 17) du circuit de commande ( 29), les deux étranglements, qui sont montés en série, présentent la même section effective maximale, et étant réglable de la même manière, tandis que la section effective maximale desdits étranglements variables a été calculée en ce que, pour une pression de réglage minimale prédéterminée (dpmin), cor- respondant au seuil de réponse du tiroir de la valve-distri- butrice ( 3), on a pris la variation minimale nécessaire de la section de l'étranglement variable sur une section pra- tiquement rectiligne d'un diagramme donnant la variation de la section del'étranglement variable en fonction de la pression (figure 5) et on l'a multipliée par un facteur de précision prédéterminé (F), résultat du quotient du nombre et de M a précision voulue (G) exprimée en pourcents et en y ajoutant encore la section minimale nécessaire de 1 ' étranglement, à quoi s'ajoute qu'il est prévu, entre la source de fluide sous pression ( 19) et l'autre point de raccordement ( 16) du circuit de commande, ainsi qu'entre ce point de raccordement et le réservoir ( 7), respectivement un étranglement ( 27,28) selon le brevet principal, caractéri- sé en ce que le second ou le quatrième étranglement ( 22,28), lesquels sont respectivement associés aux dispositifs de commande ( 11,12) et qui sont reliés ensemble, est réalisé sous la forme d'une valve de rapport ou de proportionnalité qui maintient la pression de commande du dispositif de com- mande ( 11,12) auquel elle est associée à la même valeur IO indépendamment de la section d'ouverture de l'étranglement ( 24,27) associé au même dispositif de commande ( 11,12) et qui est relié au réservoir ( 7), et en ce que ses caractéris- tiques de réponse et de régulation sont réglables à volonté. 3 Dispositif, selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de réglage du second et du quatrième étranglements ( 22,24) sont reliés mécaniquement de manière opposée. 4 O Dispositif, selon L'une quelconque des reven- dications précédentes caractérisé en ce que, aux deux étran- glements ( 22,24); ( 28,27) reliés à l'un des dispositifs de commande ( 11,12) de la valve-distributrice 3 sont branchés en parallèle respectivement à un étranglement de dérivation t 39,14) et en' ce que ces deux étranglements de dérivation peuvent être actionnés simultanément au moyen d'une liaison mécanique ( 41). Dispositif, selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce que sur l'un des étran- glements ( 22,24); ( 28,27) relié aux dispositifs de commande ( 11,12) de la valve-distributrice ( 3) est branchée en paral- lèle une valve de réglage de rapport de pression 45 dont les dispositifs de commande présentent des surfaces de pression inégales, le dispositif de commande comportant la plus petite surface de pression étant relié au refoulement de la pompe de commande ( 19), tandis que le dispositif de commande ayant 11 a plus grande surface de pression est relié, par l'inter- médiaire d'un étranglement réglable ( 46), à l'un des dispo- I 3 sitit de commande ( 11,12) de la valve-distributrice ( 3). 6 dispositif, selon llune quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que dans la liaison entre la source de fluide sous pression ( 19) et le circuit de commande ( 29) est intercalée une première valve de com- mutation permettant, à volonté, d'isoler ou de rétablir cette liaison, en ce que les deux dispositifs de commande ( 11,12) de la valve-distributrice ( 3) sont respectivement reliés à une seconde valve de commutation ( 38) qui comporte un troi- IO sième raccord au moyen duquel elle est reliée à la liaison entre les deux valves de valeur de consignes ( 22,28) respec- tivement reliées a l'un des dispositifs de commande ( 11,12) en ce que la seconde valve de commutation peut être contour- née par un étranglement et en ce que les deux valves de com- I 5 mutation sont accouplées mécaniquement de telle manière que lors du contournement de l'un des deux étranglement; la liai- son avec la source-de fluide sous pression peut être inter- rompue.