Brevet FR2522106A1 — publié le 19830826

L'invention concerne un distributeur à 3/2 voies compor- tant deux obturateurs pouvant coulisser axialement dans le même sens dans un alésage central à gradin du corps de distributeur de manière à relier alternativement un tuyau de commande à un tuyau de reflux et à un tuyau à haute pression conduisant un agent de pression, la force de manoeuvre exercée sur un pous- soir de manoeuvre étant transmise par une tige de pression entre les obturateurs. Le distributeur à 3/2 voies duquel part l'invention, présente deux obturateurs pour relier alternativement un tuyau de commande à un tuyau de reflux et à un tuyau à haute pres- sion conduisant un agent de pression L'obturateur qui assure l'étanchéité du côté du tuyau àhaute pression est maintenu en position de fermeture par un ressort et par l'agent de pres- sion Pour relier le tuyau de commande au tuyau à haute pres- sion, on abaisse un poussoir de manoeuvre qui fait coulisser l'obturateur situé du côté de la basse pression à la position de fermeture dans laquelle le tuyau de reflux est séparé du tuyau de commande Une tige de pression disposée entre les deux obturateurs transmet la force de manoeuvre à l'obturateur situé du côté de la haute pression et pousse celui-ci, contre la pression existante et la force du ressort, à la position d'ouverture, une fois que le tuyau de reflux est fermé Toute- fois, la force à exercer sur le poussoir de manoeuvre n'aug- mente pas seulement avec la pression de l'agent de pression mais dépend dans une mesure notable de la constitution des surfaces d'étanchéité. L'invention a pour but de donner à un distributeur à 3/2 voies une structure telle que même à de hautes pressions on puisse le manoeuvrer avec une force réduite. Ce problème est résolu grâce aux mesures suivantes: a) des obturateurs cylindriques sont prévus et présentent aux côtés frontaux des éléments d'étanchéité tournés l'un vers l'autre, b) entre les obturateurs est inséré un disque répartiteur présentant une perforation axiale disposée au centre et reliée au tuyau de commande et dont les ouvertures fron- tales de sortie sont rendues étanches alternativement par les éléments d'étanchéité des obturateurs, c) la tige de pression passe à travers le disque répartiteur excentriquement par rapport à la perforation axiale et est soumise à l'action de l'agent de pression du côté de la haute pression. Des modes d'exécution avantageux sont décrits ci-après. Le distributeur à 3/2 voies selon l'invention présente de très petites surfaces de section soumises à la pression contre lesquelles le distributeur fermé peut s'ouvrir Ce sont la section de la perforation axiale prévue au centre du disque répartiteur ainsi que la section de la tige de pression dispo- sée excentriquement entre les obturateurs dans le disque ré- partiteur Le distributeur à 3/2 voies est maintenu automati- quement dans la position de fermeture par l'agent de pression présent dans le tuyau à haute pression L'obturateur qui sépare le tuyau de commande du tuyau à haute pression est soumis à la pression qui agit sur l'aire de section de l'alésage axial. En même temps, la tige de pression sortant du disque réparti- teur subit l'action de l'agent de pression qui passe entre l'obturateur et les douilles de guidage Ainsi, sur la tige de pression agit constamment une force qui maintient ouvert, du côté du tuyau de reflux, l'obturateur situé du côté de la basse pression et contre laquelle il faut actionner le pous- soir de manoeuvre lors de l'ouverture Le distributeur fonc- tionne donc très sûrement, car de l'agent de pression ne peut s'écouler du tuyau à haute pression au tuyau de commande que lorsque la force de manoeuvre appliquée au poussoir de manoeu- vre dépasse la force de fermeture Aussit 8 t que la force de manoeuvre diminue, le distributeur revient à la position de fermeture Par suite, le ressort qui sollicite dans le sens de fermeture l'obturateur situé du côté de la haute pression n'a besoin que d'une légère précharge. La manoeuvre sûre du distributeur selon l'invention per- met d'appliquer de très petites sections, aussi bien pour la tige de pression que pour l'alésage axial En vertu des peti- tes sections et de la faible précharge du ressort de fermeture, le distributeur peut être manoeuvré avec une force relative- ment réduite, même en cas de hautes pressions Le distributeur constamment soumis à la pression sur la tige de pression, re- vient sûrement à la position de fermeture mime lorsqu'il s'est formé une retenue dans le tuyau de reflux. La structure concrète du distributeur facilite aussi la fabrication de ses différents composants On utilise des pièces tournées de fabrication simple dont les dimensions n'ont pas besoin d'être exactement harmonisées car aucune section n'a besoin d'être dirigée coaxialement à une autre. La construction simple des parties du distributeur permet plus facilement de donner de très petites dimensions d'ensemble à celui-ci qui, dans les mines, s'utilise avantageusement comme distributeur pilote pour les distributeurs de travail d'un soutènement marchant hydraulique. On explique plus précisément l'invention ci-après à propos d'un exemple d'exécution représenté en coupe longitudi- nale par le dessin. Au corps 1 du distribureur à 3/2 voies sont raccordés un tuyau à haute pression P conduisant un agent de pression hydraulique, un tuyau de reflux T et, un tuyau de commande A. Le distributeur est fermé dans la position de repos, le tuyau de commande A étant relié au tuyau de reflux T et isolé du tuyau à haute pression P Dans la position de travail le tuyau de reflux T est fermé et P est relié à A Du tuyau à haute pression P du liquide de pression afflue alors, en pas- sant par le tuyau de commande A, à un distributeur de travail non représenté, placé à la suite. Les tuyaux de raccordement du distributeur P, T et A débouchent sous forme de percées dans un alésage central à gradin 2 du corps 1 du distribureur Dans la région la plus basse, o débouche aussi le tuyau à haute pression P, une douille de guidage 3 entoure un obturateur cylindrique 4 dont le côté frontal dirigé vers l'intérieur présente également un évidement cylindrique 5 destiné à un élément d'étanchéité 6. Par un ressort 7 qui s'appuie du côté frontal opposé sur le corps 1 du distributeur, l'obturateur 4 est poussé contre un disque répartiteur 8 placé dans l'alésage à gradin 2 Le dis- que répartiteur 8 est suivi d'une autre douille de guidage 9 présentant un obturateur 10 exécuté de la même façon que 4 mais inséré en position inversée de sorte que les éléments d'étanchéité 6 des deux obturateurs 4 et 10 sont dirigés vers le disque répartiteur 8 Un disque inséré Il faisant suite à la douille de guidage 9 contient un poussoir de manoeuvre 12 avec lequel on actionne le distributeur, par exemple électro- magnétiquement Vers l'extérieur, l'alésage à gradin 2 est fermé par une douille filetée 13 Les éléments d'étanchéité insérés entre les différents composants ne sont pas désignés plus précisément Une perforation axiale 14, située dans 1 ' axe central du disque répartiteur 8 et présentant une petit section d'écoulement se termine aux deux côtés frontaux par des ouvertures de sortie en forme de collet 15 qui sont for- mées par le fait que dans les côtés frontaux sont pratiquées des gorges annulaires 16 concentriques à l'alésage axial 14. Ces gorges sont de dimension telle que leur diamètre intérieur est plus petit que le diamètre des éléments d'étanchéité 6 et que leur diamètre extérieur est plus grand que le diamètre extérieur de l'obturateur 4, 10 De la perforation 14 part une perforation radiale 17 menant à un canal annulaire 18 faisant le tour de la surface latérale du disque répartiteur 8 et re- lié au tuyau de commande A Dans une perforation parallèle à la perforation axiale 14 et non désignée plus précisément, une tige de pression 21 est disposée excentriquement dans le disque répartiteur 8, entre les obturateurs 4 et 10 La tige de pression 21 a une longueur un peu supérieure à l'épaisseur du disque répartiteur 8 et pénètre par ses extrémités dans les gorges annulaires 16 des deux côtés frontaux du disque répartiteur B Une autre tige de pression 22 est disposée entre le poussoir de manoeuvre 12 et l'obturateur 10 Pour relier la perforation axiale 14 au tuyau de reflux T, quand l'obturateur 10 est ouvert, une perforation radiale 19 et un canal annulaire 20 sont prévus dans la douille de guidage 9. Le distributeur à 3/2 voies est représenté dans la po- sition zéro o le tuyau de commande A est ouvert du côté du tuyau de reflux T et fermé du côté du tuyau à haute pression P. L'élément d'étanchéité 6 de l'obturateur 4 soumis à la haute pression couvre par sa surface l'ouverture de sortie en forme de collet 15 de la perforation axiale 14 et la surface annu- laire de l'obturateur 4, entourant l'évidement 5, est située sans contact au-dessus de la gorge annulaire 16 L'agent de pression qui entre dans la gorge annulaire 16 entre la douille de guidage 3 et l'obturateur 4 agit sur la tige de pression 21 montée excentriquement, la pousse contre la surface annulaire métallique frontale de l'obturateur 10 et maintient celui-ci ouvert Le tuyau de commande A est alors relié au tuyau de reflux T par la perforation radiale 17 débouchant dans le canal annulaire 18 et la perforation axiale 14 du disque ré- partiteur, puis par l'obturateur 10 ouvert et la perforation radiale 19. Par l'actionnement du poussoir de manoeuvre 12, le tuyau de commande A est relié au tuyau à haute pression P. Par le poussoir de manoeuvre 12, la force de manoeuvre exercée est transmise, par la tige de pression 22, à l'obturateur 10. L'élément d'étanchéité 6 de l'obturateur 10 couvre par sa sur- face l'ouverture de sortie 15 de la perforation axiale 14 et ferme l'accès au tuyau de reflux T Le mouvement de manoeuvre est transmis, par la tige de manoeuvre 21 appliquée contre la surface annulaire frontale de l'obturateur 10 et guidée excen- triquement dans le disque répartiteur 8, à la surface annulaire frontale de l'obturateur 4 L'obturateur 4 s'ouvre alors contre la pression qui agit sur les sections de la tige de manoeuvre 21 et de la perforation axiale 14 ou contre la force ainsi exercée, ainsi que contre la force du ressort de fermeture 7. Toutefois, la force à appliquer est relativement réduite car les sections à ouvrir sont très petites et la force du ressort de fermeture 7 est également faible Après l'ouverture de l'ob- turateur 4 situé du c 8 té de la haute pression, le liquide de pression afflue du tuyau à haute pression P, en passant par la perforation axiale 14 et la perforation radiale 17, au canal annulaire 18 et au tuyau de commande A. R E V E N D I C A T I O NS 1 Distributeur à 3/2 voies comportant deux obturateurs pouvant coulisser axialement dans le même sens dans un alésage central à gradin du corps de distributeur de manière à relier alternativement un tuyau de commande (A) à un tuyau de reflux (T) et à un tuyau à haute pression (P) conduisant un agent de pression, la force de manoeuvre exercée sur un poussoir de manoeuvre étant transmise par une tige de pression entre les obturateurs, distributeur caractérisé par les points suivants a) il comporte des obturateurs cylindriques ( 4, 10) présentant aux côtés frontaux des éléments d'étanchéité ( 6) tournés l'un vers l'autre, b) entre les obturateurs ( 4, 10) est inséré un disque réparti- teur ( 8) présentant une perforation axiale ( 14) disposée au centre et reliée au tuyau de commande (A) et dont les ouvertures frontales de sortie ( 15) sont rendues étanches alternativement par les éléments d'étanchéité ( 6) des obtu- rateurs ( 4, 10), c) la tige de pression ( 21) passe à travers le disque répar- titeur ( 8), excentriquement par rapport à la perforation axiale ( 14) et est soumise à l'action de l'agent de pres- sion du côté de la haute pression. 2 Distributeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les ouvertures de sortie ( 15) de la perfora- tion axiale ( 14) sont en forme de collet et que sur chaque côté frontal du disque répartiteur ( 8) est pratiquée une gorge annulaire ( 16) concentrique à la perforation axiale ( 14) et dont le diamètre intérieur est plus petit que le diamètre des éléments d'étanchéité ( 6) et le diamètre extérieur plus trand que le diamètre extérieur des obturateurs ( 4, 10). 3 Distributeur selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que des éléments d'étanchéité ( 6) re- couvrant complètement les ouvertures de sortie en forme de collet ( 15) de la perforation axiale ( 14) sont insérés dans des évidements cylindriques ( 5) prévus dans les obturateurs ( 4, 10), du côté frontal tourné vers le disque répartiteur ( 8) et qu'entre ces éléments est disposée la tige de pression ( 21) s'appliquant contre les surfaces annulaires frontales. 4 Distributeur selon les revendications 1 à 3, carac- térisé par le fait que les obturateurs ( 4, 10) sont insérés avec jeu latéral dans des douilles de guidage ( 3, 9) qui s'appliquent par leurs parois latérales contre la paroi inté- rieure de l'alésage à gradin ( 2). 5 Distributeur selon les revendications 1 à 4, carac- térisé par le fait que la perforation axiale ( 14) du disque répartiteur ( 8) débouche, par l'intermédiaire d'une perforation radiale ( 17) dans un canal annulaire ( 18) prévu autour de la paroi extérieure du disque répartiteur ( 8) et relié au tuyau de commande (A).