Brevet FR2559595A1 — publié le 19850816

La présente invention concerne un distributeur hydraulique à compensation de pression, dans lequel une pression différentielle fixe est maintenue afin de conserver un débit uniforme. Dans un distributeur hydraulique comportant un tiroir mouvement alternatif servant à transmettre du fluide hydraulique à des orifices de travail, il est connu de créer par rapport au tiroir une pression différentielle fixe en commandant la pression avant que l'écoulement ait passé au travers du tiroir. Par exemple, dans le brevet US 3 881 512, le fluide hydraulique est préconditionné avant de s'écouler au travers du tiroir de commande 13 au moyen d'un mécanisme à soupape de compensation de pression initiale 15 qui divise l'écoulement provenant d'une entrée 18 soit vers un distributeur 20 soit un bypass#19 afin de maintenir l'écoulement passant par l'orifice de travail 22 constant pour ntimporte quelle position donnée du tiroir 13 et indépen- damment de fluctuations de la pression de pompe ou de service. Dans la présente invention, une pression diffderentielle fixe est créée par commande de la pression après qu'un écoulement hydraulique a passé au travers du tiroir, La présente invention a été mise au point à la suite de tentatives de réduction de co t en vue de réduire le nombre et la complexité de pièces, en particulier celles nécessitant un usinage. Ce résultat est obtenu en tartie enu arssoc-ant une certaine structure de circuit à écoulement libre avec un@ structure de circuit à compensation de pression. Dans un circuit à écoulement libre, le débit varie en réponse a la pression de service. On connaît des distributeurs hydrauliques à écoulement libre comportant des souprapes djarrêt placées dans le même corps que le tiroir de commande, typiquement dans la zone d'un passage de dérivation entre les ocrifices de travail au travers du tiroir. La présente invention concerne un-distributeur nydr2aulique à comnpensation de pression, évitant la prévision d'uli modtule séparé et distinct de compensation de pression. Le u:iyen de compensation de pression est situé, conformément à l'invention, dans le même corps que le tiroir de commande. En outre l'invention permet d'appliquer des structures et emplacements de soupapes d'arrêt, connus dans le domaine des circuits à écoulement libre, à des circuits à commuta- tion et compensation de pression. Cela favorise la réalisa- tion d'économies de fabrication en permettant d'utiliser autant qu'il est possible des lignes, séquences et opéra- tions de fabrication et d'assemblage existantes. L'utilisa- tion d'une structure de soupape d'arrêt pour les circuits à commutation et compensation de pression est en outre souhaitable par le fait qu'elle fait intervenir une opération d'estampage moins coûteuse qu'une opération d'usinage ou analogue. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue latérale en coupe d'un distributeur réalisé conformément à l'invenidon, la figure 2 est une vue en plan et en coupe du distributeur de la fig. 1. En référence à la fig. 1, le distributeur 2 comprend un corps 4 dans lequel peut se déplacer vers la gauche et vers la droite un tiroir alternatif de commande 6 servant à transmettre du fluide hydraulique à des orifices de travail 8 et 10. Le tiroir 6 est représenté dans la posi- tion neutre et un passage de dérivation 12 est relié à un passage formant réservoir 14 par l'intermédiaire d'un passage de décharge 16 ménagé dans le tiroir de commande, comme indiqué par des lignes en trait interrompu pour les passages de décharge 16a, 16b et 16c. Lorsque le tiroir 6 est déplacé vers la gauche par l'opérateur, le passage de décharge 16 est fermé et le passage de dérivation 12 est placé en communication avec l'orifice de travail 8 par l'intermédiaire d'un passage 20 du tiroir de commande, de manière que la pression dans l'orifice de travail soit détectée dans le passage 12 au moyen de l'écoulement de fluide hydraulique traversant le tiroir. Cette pression d'orifice de travail assure la pressurisation d'un système pilote servant à une détection - de charge et à une compensation de pression. Le passage de dérivation 12 est en communi- cation avec un passage de détection de commutation 22, fig. 2. Si le distributeur est un distributeur à une seule section ou monobloc, l'écoulement hydraulique pénétrant dans le passage 22 continue en passant devant la soupape d'arrêt de commutation 24 et dans le passage de croisement 26 puis dans le passage d'établissement de commutation 28. Si le distributeur est un distributeur à sectioo multiples, alors plusieurs sections identiques de distributeur sont alignées côte à côte, comme indiqué par e:emple en coupe par les références 30 et 32. Si la pression d'orifice de travail de la section centrale 31 se manifestant dans le passage de détection de commutation 22 est supérieure à la pression d'orifice de travail se manifestant dans le passage d'établissement de commutation 34 de la section précédente 30, la soupape d'arrêt de commutation 24 se déplace alors vers le bas pour fermer le passage 34 et la haute pression provenant du passage 22 est transmise par l'intermédiaire du passage de croisement 26 au passage d'établ.ssement de commutation 28. Si la pression d'orifice de travail se manifestant dans le passage de détection de commutation 22 de la section de distributeur considérée 31 est inférieure à la pression d'orifice de travail se manifestant dans le passage d'établissement de commutation 34 de la section precédante 30, la soupape d'arrêt de commutation 24 se déplace alors vers le haut pour fermer le passage 22 et permettre a la pression supérieure régnant danz le passage 34 d'être transmise au passage d'établisse- - ent de ccimmutation 28. De même la soupape d'arrêt de comuitation 36 de la.section suivante 32 opère de manière a %ransmettre la pression supérieure du passage d'établisse- ment de comautation 2- de la section considérée 31 et la pression surieure se manifestant dans le passage de détection de commiutation 33 de la section suivante 32 au passage -etablassement de commutation 40 de la section suivante 32. De cette manière, la pression maximale d'orifice de travail de toutes les sections du distributeur est trans- mise à un conduit de détection 42 relié à l'entrée 44 d'une pompe hydraulique 46 ainsi qu'à un passage de communication 48 qui traverse toutes les sections du distributeur, comme indiqué par les passages respectifs 50, 52 et 54. Un passage de transfert 52 communique par l'intermédiaire d'un passage de croisement 56 avec une soupape d'arrêt compensatrice de pression 58, telle qu'un clapet sollicité par ressort. Le côté inférieur 60 de la soupape d'arrêt 58 est par conséquent sollicité par la pression provenant du passage 52, qui est la pression maximale d'orifice de travail des sections du distributeur. Le côté supérieur 62 de la soupape 58 a la même surface que le côté inférieur et en conséquence la même pression est appliquée dans le passage 64 au-dessus de la soupape 58. Le passage 64 entourant le haut de la soupape 58 est un passage de distribution qui comporte également une partie entourant le tiroir 6, fig. 1. La pression se manifestant dans le passage de distribution 64 est par conséquent la pression maximale d'orifice de travail des sections multiples du distributeur. La description faite ci-dessus permet d'expliquer la pressurisation du système en réponse à un mouvement initial du tiroir 6. Cette pression se produit en amont du passage ou encoche de dosage 66 ménagé dans le tiroir et est transmise au passage de distribution 64. Un mouvement additionnel du tiroir 6 vers la gauche met en communication le passage de dosage 66 avec le passage de distribution 64. Un passage d'alimentation 68 communique alors avec le passage de distribution 64 par l'intermédiaire du passage de dosage 66. Le passage de dosage 70 et le passage d'alimentation 72, agissant pendant un mouvement du tiroir 6 vers la droite, sont comparables. Les passages d'alimentation 68 et 72 sont alimentés par la pompe 46 qui établit pour l'écoulement hydraulique passant par l'orifice de sortie 74 une pression qui est supérieure d'une valeur prédéterminée à la pression de l'écoulement pénétrant dans la pompe en 44. Puisque la pression en 44, figures 1 et 2, est la pression maximale d'orifice de travail dos sections du distributeur, la pression dans les passages d'alimentation 68, 72 est supérieure d'une valeur prédéter- minée à la pression maximale de l'orifice de travail. Comme indiqué cidessus, la pressurisation initiale du système fait en sorte que la pression établie dans le passage de distribution 64 soit la même que la pression maximale d'ori- lice die travail. On obtient ainsi une pression différentielle fixe dans le passage de dosage 66, entre le passage d'alimen- tation 68 et le passage de distribution 64. Du fluide hydraulique peut s'écouler depuis le passage d'alimentation 68 jusque dans le passage de distribution 64 par l'intermédiaire du passage de dosage 66. passag de distribution 64-, fig. 2, communique avec le crte Gauche du passage de dérivation 12, par l1intermédiaire d;azi passai a'ugmente, en provoquant une augmentation de la -reseio-n d'orifice de travai., le système de commutation transretts la nécessité d'augmentation du débit de fluide par 'a pompe, par l1intermediaire du mécanisme de compensa- tion de pression, au passage de dérivation et à l'orifice de o30 travail jusqu'a ce qu'un équilibre soit établi dans le systO,o. Le fluide transmis dans le passage 76 s'écoule par i'inrteu diiafre du passage de dérivation 12 jusqu'au c6té déoit de ce dernier, fig. 1, et il parvient par l'intermé- diaire du pasase de tiroir 20 dans l'orifice de travail 8 pour fuirnir 3.l quantité de fluide aditionnellement nécessai- La charge 80 est soulevée par l'intermédiaire des orifices de sortie et d'entrée 8, 10 et de leurs conduits respectifs de liaison 82, 84. Un actionnement complémentaire du tiroir 6 vers la gauche par l'opérateur provoque une montée supplémentaire de la charge 80 par augmentation de la section du passage de dosage 66 qui est en communication avec le passage de distribution 64. Le débit est égal au produit de la section par la racine carrée de la pression différentielle. Puisque la pression différen- tielle dans le passage de dosage 66 est constante, le débit est une fonction linéaire directe de la section du passage de dosage 66 qui est en communication avec le passage de distribution 64. Cette section est augmentée pendant un mouvement additionnel du tiroir 6 vers la gauche, en débitant ainsi plus de fluide et en faisant monter la charge 80. Des soupapes de sécurité standard 86 et 88 sont prévues pour les orifices de travail et le passage formant réservoir. Un mécanisme de centrage à ressort standard 90 est prévu à l'extrémité du tiroir 6 pour positionner ce dernier dans sa position neutre. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation cidessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Distributeur hydraulique à compensation de pression, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (4) contenant un tiroir à mouvement alternatif (6) pour transmet- tre du fluide hydraulique à des orifices de travail (8, 10), et un moyen compensateur de pression (58) pour détecter la pression dans les orifices de travail par un écoulement de fluide hydraulique traversant le tiroir à partir des orifi- ces de travail et pour créer une pression différentielle sensiblement fixe dans ledit tiroir après que ledit écoule- ment a passé au travers dudit tiroir (6). 2. Distributeur hydraulique à compensation de pression salon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de compensation de pression comprend une soupape d'arrêt compensatrice de pression (58) et en ce que ladite prepsion différentielle fixe est créée dans ledit-tiroir par commande de la pression à l'aide de ladite soupape d'arrêt compensatrice de pression (58) après que ledit écoulement a passe au travers dudit tiroir. 3. Distributeur hydraulique à compensation de pressloa stlcn la revendication 2, caractérisé en ce que ladite soupape d'arrêt compensatrice (58) est placée dans le mar-e corps {4) que ledit tiroir (6). 4,é Distributeur hydraulique à compensation de pression selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledait ccrps (4) comprend des orifices de travail d'entrée (8) ut de sortie (10) et un passage de dérivation (12) omu-niquant sélectivement avec les orifices de travail EespSifs O (.i ô sous la commaende dudit tiroir (6), et en c-. Sue iadite ze pe 3 drrQt compensatrice de pression (58) Ust aiae: ci zone de dérivation.o Di.stribuîteur hydraulique à compensation de ris-si3: el's' ià 7;eveDication 2, caractérisé en ce que ! tl.d:^:o. n cpe însataur de pression comprend une soupape dau;4i co:e.satrice de pression (58), et des moyens tYans t lt pps-oioïn dorifics de travail à ladite stolp doa* ravt cmensatrioe de pression (58) et à une pompe haU licUî S 5 ' dO itetR cu fluide hydraulique sous pression dans un passage d'alimentation (68) ménagé dans ledit corps (4). 6. Distributeur hydraulique à compensation de pression selon la revendication 5, caractérisé en ce que: - la pression de l'écoulement hydraulique de sortie débité par la pompe (46) est supérieure d'une valeur prédéterminée à ladite pression d'orifice de travail à l'entrée de ladite pompe (46); - ledit corps comprend un passage de distribution (64) commu- niquant avec un côté de ladite soupape d'arrêt compensa- trice de pression (58); - ladite pression d'orifice de travail est appliquée à l'autre c8té de ladite soupape d'arrêt compensatrice de pression (58); - ledit tiroir (6) comporte un passage de dosage (66) de manière à transmettre du fluide hydraulique dudit passage d'alimentation (68) dans ledit passage de dosage (66) lorsque le tiroir est déplacé dans une position donnée, ledit passage de dosage (66) étant soumis à une pression différentielle constante; - ledit corps (4) comprend un passage de dérivation (12) pour établir une communication avec ledit orifice de travail ( 8, 10) par l'intermédiaire dudit tiroir (6) quand ce dernier se trouve dans une position définie; - ledit passage de distribution (64) communique avec ledit passage de dérivation (12) par l'intermédiaire d'un orifice (78) ouvert par ladite soupape d'arrêt compensatrice de pression (58) lorsque cette dernière se déplace dans une position donnée, de telle sorte qu'un changement de la pression d'orifice de travail qui est transmise audit autre côté de ladite soupape d'arrêt compensatrice de pression assure respectivement une augmentation ou une diminution du débit de fluide hydraulique de la pompe (46) transmis par l'intermédiaire dudit passage d'alimenta- tion (68), dudit passage de distribution (66), dudit orifice (78) et dudit passage de dérivation (12) audit orifice de travail jusqu'à l'équilibrage. 7. Distributeur hydraulique à compensation de pression, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (4) contenant un tiroir à mouvement alternatif (6) pour transmettre du fluide hydraulique à des orifices de travail (8, 10), et un moyen compensateur de pression (58) placé dans ledit corps (4) pour créer une pression différentielle sensiblement fixe dans le tiroir (6). 8o Distributeur hydraulique à compensation de pression selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite pression différentielle fixe est créée dans ledit tiroir (6) par commande de la pression après qu'un écoulement hdrau1iGue a passé au travers dudit tiroir (6). 9. Distributeur hydraulique à compensation de ression selon la revendication 8, caractérisé en ce que: i5 - ledi.t corps (4) comprend des orifices d'entrée et de sortie (8, 10); ledit corps comprend un passage de dérivation (12) communi- -uant électi'ement par l2intermédiaire dudit tiroir (6) avec un orifice de travail respectif (8, 10) sous la comiande dudi tiroir (6); ledit aoyen compensateur de pression (58) comprend une soupFape d'arret compensatrice de pression placée dans inditr zore de derivation et il comprend des moyens transmettant la pression d'orifice de travail i ladite soupape d'arrêt compensatrice de pression (5ú} et à une pompe hydraulique (461 débitant du fluide hydraulique sous pression dans un passage d'alimen- tation (63 ) mnagé dans ledit corps (4) - la pression de lécoulement hydraulique débité par la pompe (4.) est supSrieure d'une valeur prédéterminée à la pression d'orifice de travail à l'entrée de ladite pompe (46); - ledit corps coMprend un passage de distribution (64) commu- niquanrt avec u-n cté de ladite soupape d'arret compensatrice de ples3ion (58); ladite pre'sson d'orifice de travail est appliquée à l'autre cit$ de ladite soupaps d'arrêt compensatrice de pression y J '-î); - ledit tiroir (56) comporte un passage de dosage (66) assurant une transmission de fluide hydraulique dudit passage d'alimentation (68) audit passage de distribution (64) lorsque ledit tiroir est déplacé dans une position donnée, ledit passage de dosage (66) étant soumis à une pression différentielle constante; - ledit passage de dérivation (12) communique avec les orifices de travail respectifs (8, 10) par l'intermédiaire dudit tiroir (6) quand ce dernier se trouve dans des positions définies respectives; - ledit passage de distribution (64) communique avec ledit passage de dérivation (12) par l'intermédiaire d'un orifice (78) ouvert par ladite soupape d'arrêt compensatrice de pression (58) quand cette dernière est déplacée dans une position donnée, de façon qu'une variation de la pression d'orifice de travail transmise audit autre côté de la soupape d'arrêt compensatrice de pression (58) augmente ou réduise le débit de fluide hydraulique fourni par la pompe (46), par l'intermédiaire dudit passage d'alimenta- tion (68), dudit passage de distribution (64), dudit orifi- ce (78) et dudit passage de dérivation (12), audit orifice de travail jusqu'à l'équilibrage, de manière que ladite pression différentielle fixe soit créée dans ledit tiroir (6) par commande de la pression au moyen de la soupape d'arrêt compensatrice de pression (58) après que ledit écoulement a passé au travers dudit tiroir; - ledit corps comprend un passage formant réservoir (14); - ledit tiroir (6) comprend des passages de décharge (i16a, 16b, 16c) mettant en communication ledit passage de dérivation (12) avec ledit passage formant réservoir (14) dans une position neutre dudit tiroir (6); - un mouvement initial dudit tiroir (6) dans une première position initiale obture lesdits passages de décharge (16a, 16b et 16c) et ouvre un passage traversant ledit tiroir depuis un orifice de travail respectif jusqu'au passage de dérivation (12) sans ouvrir ledit passage de dosage (66) prévu dans ledit tiroir (6) entre lesdits passages d'alimen- tion (68) et de distribution (64), ladite pression d'orifice l1 de travail étant transmise par lesdits moyens de communi- cation avec ledit autre côté de ladite soupape d'arrêt compensatrice de pression (58) en vue de pressuriser initialement cette dernière et d'appliquer audit passage de distribution (64) la même valeur de pression que celle existant sur ledit premier côté de la soupape d'arrêt, en vue d'établir ladite pression différentielle entre lesdits passages d'alimentation (68) et de distribution (64) - un mouvement additionnel dudit tiroir (6) ouvre ledit passage de dosage (66) entre lesdits passages d'alimenta- tion (68) et de distribution (64), ladite pression diffé- rentielle fixe étant établie dans ledit passage de dosage (66). 10. Distributeur hydraulique à sections multiples et à compensation de pression comportant une pluralité d'ori- fices de travail, caractérisé en ce que chaque section comprend un corps pourvu d'orifices de travail d'entrée et de sortie; un tiroir (6) déplaçable alternativement dans ledit corps (4) pour transmettre du fluide hydraulique aux orifices de travail respectifs; et un moyen de compensation de pression pour détecter la pression maximale d'orifice de travail dans les différentes sections du distributeur et pour crer une pression différentielle sensiblement fixe dans chaque tiroir par commande de la pression après qu'un écoule- ment hydraulique a passé au travers du tiroir. 11. Distributeur selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit moyen compensateur de pression comprend une soupape d'arrêt compensatrice de pression (58) pour chaque section du distributeur et des moyens de commu- tation '22 24, 28, 34, 36) assurant la transmission de la prrsion maximale d'orifice de travail à chacune desdites soupa es dI arrêt compensatrices de pression (58) et à une pom shydm!iquî t46) fournissant du fluide hydraulique sous >ression a un passage d'alimentation (68) ménagé dans ledi caret 4, cette pression étant supérieure d'une vale%-r lredterRin4e 2 ladite pression maximale d'orifice de braval. 12. Distributeur selon la revendication 11, caractérisé en ce que: - chacun desdits corps (4) comporte un passage de distribu- tion (64) communiquant avec un côté de ladite soupape d'arrêt compensatrice de pression (58); - ladite pression d'orifice de travail est appliquée à l'autre côté de ladite soupape d'arrêt compensatrice de pression (58); - ledit tiroir (6) comprend un passage de dosage (66) assurant une transmission de fluide hydraulique dudit passa- ge d'alimentation (68) audit passage de distribution (64) lorsque ledit tiroir (6) est déplacé dans une position donnée, ledit passage de dosage (66) étant soumis à une pression différentielle constante; - chacun desdits corps (4) comprend un passage de dérivation (12) pour établir une communication avec ledit orifice de travail par l'intermédiaire dudit tiroir (6) quand ce dernier se trouve dans une position définie, - lesdits moyens de commutation comprennent un passage de détection de commutaion (22) ménagé dans chaque section (30, 32) du distributeur entre le passage de dérivation respectif (12) et une soupape d'arrêt de commutation (24, 36), ainsi qu'un passage d'établissement de commutation (28, 34) placé entre ladite soupape d'arrêt de commutation (24) de sa section de distributeur (30) et la soupape d'arrêt de commutation (36) de la section de distributeur suivante (32), - de telle sorte que, si la pression d'orifice de travail régnant dans ledit passage de dérivation (12) est supérieure à la pression d'orifice de travail dans le passage de dérivation de la section précédente, la soupape d'arrêt de commutation de la présente section de distributeur ferme le passage d'établissement de commutation de la section précé- dente et ouvre le passage de détection de commutation de la section présente vers le passage d'établissement de commuta- tion de la présente section, - de telle sorte que la pression d'orifice de travail régnant dans le passage de dérivation de la présente section soit transmise par l'intermédiaire du passage de détection de commutation de la présente section à la section suivante du distributeur, et de telle sorte que, si la pression d'orifice de travail dans le passage de dérivation de la présente section est inférieure à la pression d orifice de travail régnant dans le passage de dérivation de la section précédente, la soupape d'arrêt de commutation de la présente section ferme le passage de détection de commutation de la présente section de telle sorte que la pression d'orifice de travail régnant dans la section précédente soit trans.ise Par l'intermédiaire du passage d'établissement de commuta- tion de la section précédente au passage d'établissement de commutation de la section présente et à la section suivante du distributeur, - de telle sorte que la pression maximale d'orifice de travail soit communiquée à ladite pompe et à l'autre côté de chacune des soupapes d'tarrêt compensatrices de pression desdites sections du distributeur; - en ce que ledit passage de distribution (64) de chaque section du distributeur communique avec ledit passage de dérivation (12) de chaque section par l'intermédiaire d'un o..fie f78) ouvert par ladite soupape d'arrêt compensatrice de pression (5} quand cette dernière est déplacée dans une position donnée, de telle sorte qu'un changement de la pression maximale d'orifice de travail transmise audit autre cot de chlacune desdites soupapes d'arrêt compensatrices de ?ression (58) assure une augmenntation ou une diminution du dëbIt de iuide hydrauiIcque fourni par ladite pompe (46) par 1 intirrmeiaire dudit passage d'alimentation (68), dudit ass di5tri:ution (64), dudit orifice (78) et dudit passage de dérivation (12) audit orifice de travail (8, 10) 4. hstnr5., I 'êqlibrae..