Brevet FR2578002A1 — publié le 19860829

e.- Distributeur à tiroir pour un système hydraulique d'entraînement o la pression est détectée à partir de la canalisation aboutissant à l'équipement utilisateur" L'invention concerne un distributeur à tiroir pour un système hydraulique d'entraînement avec une pompe réglable dont l'organe de réglage est relié à un piston de réglage de la pompe susceptible de coulisser dans un cylindre de réglage de la pompe, et dont la position est déterminée par une pression de commande, le système d'entrainement com- portant une canalisation de refoulement raccordée à la pompe ainsi qu'une canalisation de retour aboutissant à un réservoir, et des organes de commutation, plusieurs équi- pements utilisateurs étant raccordés chacun par l'intermé- diaire d'une canalisation dérivée à la canalisation de re- foulement sortant de la pompe, ces équipements utilisateurs étant respectivement susceptibles d'être reliés à la cana- lisation de refoulement au moyen d'un distributeur à tiroir pouvant &tre actionné à volonté et qui est disposé sur cha- cune des canalisations dérivées, un point d'étranglement réglable de branchement parallèle étant prévu sur chaque canalisation dérivée, l'organe de réglage de chacun de ces points d'étranglement de branchement parallèle étant sollicité d'un c8té par la pression dans la canalisation de refoulement dérivée et de l'autre côté par une pres- sion de commande et un ressort, la pression de commande étant la m9me pour tous les points d'étranglement de 2.- branchement en parallèle respectivement associés à un équipement utilisateur et, à cet effet, les côtés, sol- licités par la pression de commande, des organes de ré- glage des points d'étranglement de brarchement parallèle sont raccordés par l'intermédiaire d'une canalisation dé- rivée de pression de commande à une canalisation commune de pression de commande, un point d'étranglement de mesure réglable étant ménagé dans le distributeur à tiroir sur la canalisation dérivée de refoulement aboutissant respecti- vement à un équipement utilisateur, et la canalisation dé- rivée de pression de commande étant raccordée derrière ce point d'étranglement de mesure, un alésage longitudinal étant prévu dans le tiroir sur au moins un côté de celui- ci, alésage dans lequel est monté un piston supplémentaire auxiliaire susceptible de se déplacer contre l'action d'un ressort et qui constitue, conjointement avec une partie du tiroir du distributeur à tiroir, le point d'étranglement de branchement en parallèle, Ce tiroir est destiné à un système d'entraînement hydraulique avec régulation du débit en fonction des besoins ("Load-sensing") et avec des étranglements de branchement parallèle dans les canalisa- tions dérivées aboutissant aux différents équipements uti- lisateurs, ces étranglements agissant de façon que lors de commandes simultanées de plusieurs équipements utilisa- teurs, la vitesse de dépassement est toujours déterminée par la largeur d'ouverture du point d'étranglement de mesu- re indépendamment des pressions agissant sur les différents équipements utilisateurs, comme cela est connu par le do- cument DE-OS 30 44 144, ce point d'étranglement de mesure dans le distributeur à tiroir étant réalisé conformément à l'invention. L'invention part alors de l'état de la tech- nique connu par le document DE-OS 34 13 866. Dans le cas de cette solution connue par ce document, il subsiste jusqu'ici encore de légers inconvénients dans la mesure o la pression 3.- dans la canalisation de commande commune ("Load-sensing- Signal - pression - LS") lors de l'alimentation avec une pression plus élevée d'un autre équipement utilisateur branché en parallèle, est modifiée par le ressort de pres- sion contre lequel prend appui vers l'extérieur, conformé- ment au document précité, le second tiroir auxiliaire tourné vers l'extrémité externe du tiroir principal, de sorte que le signal LS n'est pas seulement influencé par la pression de l'équipement utilisateur, mais également par l'action de ce ressort et est ainsi faussé par cette action. En outre, dans le cas de ce distributeur à tiroir connu, des efforts d'écoulements et des différences de pression peuvent encore influencer le fonctionnement. L'invention a pour but d'améliorer le fonc- tionnement d'un distributeur à tiroir du type défini ci- dessus, notamment en évitant les inconvénients mentionnés, et de simplifier ce distributeur en diminuant les coûts de fabrication grâce à un nombre de pièces plus réduit. Ce but est atteint, conformément à l'inven- tion en ce qu'il est prévu dans le piston supplémentaire auxiliaire, un alésage de tiroir d'inversion dans lequel est disposé un tiroir d'inversion comportant dans sa zone médiane une gorge annulaire, et qui est susceptible de se déplacer du fait qu'une de ses faces frontales est respec- tivement sollicitée par la pression, cependant que dans la zone médiane de cet alésage de tiroir d'inversion, débouche un perçage transversal qui est relié à la canalisation de pression de commande commune et qu'il est prévu latérale- ment à partir de ce perçage transversal deux autres perça- ges transversaux dont celui le plus voisin de l'extrémité c8té ressort du piston supplémentaire auxiliaire est reié à la face frontale o-pposée à l'extrémité côté ressort du piston supplémentaire auxiliaire, tandis que l'autre perçage transversal est relié par l'intermediaire d'une buse a la face frontale c8té ressort du piston supplémentaire auxiliaire 4.- la chambre placée en avant de la face frontale du tiroir d'inversion voisine de ce perçage transversal étant reliée lorsque le distributeur à tiroir est commandé, à la cana- lisation aboutissant à l'équipement utilisateur, par l'in- termédiaire d'un perçage qui est en communication avec un perçage transversal dans le tiroir du distributeur à tiroir, tandis que la chambre placée devant l'extrémité du perçage tournée vers l'extrémité côté ressort du piston supplémentaire auxiliaire est reliée par un perçage dans le tiroir d'inversion à la gorge annulaire de ce tiroir d'inversion prévu dans la zone médiane de celui-ci. De façon simplifiée, ceci peut être défini en partant de ce que, à l'intérieur du piston supplémentaire auxiliaire, il est prévu un inverseur avec un piston inver- seur, cet inverseur reliant la chambre de pression dans laquelle est disposé le ressort avec l'équipement utilisa- teur ou bien avec le canal DS selon les conditions de pression entre l'équipement utilisateur et ce canal LS. Il est en outre prévu sur le piston d'inversion, une arete de commande qui réduit la pression en amont du piston supplémentaire auxiliaire au niveau de la-pression de l' équipement utilisateur. On obtient ainsi que la canali- sation LS est alimentée à partir de la canalisation de refoulement de la pompe avec le niveau de pression de l'équipement utilisateur. De ce fait, on évite l'inconvé- nient éventuel dans le cas des dispositifs actuellement - connus, à savoir que du fait du prélèvement d'énergie à partir de la canalisation aboutissant à l'équipement utili- sateur, cet équipement utilisateur peut décliner sous charge. Par contre, conformément à l'invention, seul le signal de pression est prélevé à partir de la canalisa- tion aboutissant à l'équipement utilisateur, c'est-à-dire que seul le niveau de la pression est détecté, mais qu'au- cune énergie n'est prélevée sur cette canalisation. Un exemple de réalisation de l'objet de l'in- ,- vention est représenté dans plusieurs états de commutation sur les dessins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 est une coupe du distributeur à tiroir dans la position neutre du tiroir et dans la posi- tion du piston supplnémentaire auxiliaire décalé sous l'ac- tion du ressort, les parties insérées dans l'alésage longi- tudinal principal du tiroir étant omises, et en outre, les raccordements aboutissant à un équipement utilisateur et cet équipement utilisateur lui-même étant indiqués schémati- quement sur cette figure 1. - les figures 2 à 5 sont des coupes du même distributeur à tiroir dans d'autres positions de commuta- tion, - la figure 6 est une coupe du distributeur à tiroir selon la ligne de coupe VI-VI de la figure 3. Dans le boltier 1 est prévu un alésage de ti- roir 2 dans lequel le tiroir 3 est susceptible de coulisser. Dans la paroi de cet alésage 2, il est prévu dans le bot- tier 1 différentes gorges annulaires parmi lesquelles la gorge annulaire 4 est reliée par l'intermédiaire du canal 5 à une pompe non représentée plus en détail sur le dessin. Aux deux chambres de pression du cylindre 6 représenté en tant qu'équipement utilisateur, et dans lequel un piston 7 est susceptible de coulisser, sont raccordées les deux ca- nalisations 8 et 9 de l'équipement utilisateur, la canali- sation 8 étant raccordée à une gorge annulaire 10 dans la paroi de l'alésage 2, tandis que la canalisation 9 est raccordée à une gorge amnnulaire 11 dans la paroi de l'alésa- ge 2. Il est en outre prévu dans la paroi de l'alé- sage 2, deux gorges annulaires 12 et 13 qui sont toutes deux reliées respectivement par une canalisation 14 à un réci- pient de réserve, non représenté plus en détail, pour le liquide sous pression. A chacune des carnalisations 8 et 9 aboutissant à l'équipement utilisateur 6 est raccordée une 6.- soupape de lizitation de pression 15 pour la protéger con- tre la surcharge, soupape dont les écoulements sont res- pectivement en commmunication avec une canalisation 14 (respectivement par l'intermédiaire d'une des gorges annu- laires 12 ou 13). Il est en outre prévu dans la paroi de l'alé- sage 2 deux gorges annulaires 17 et 18, la gorge annulaire 17 étant reliée par l'intermédiaire d'une canalisation 19 et la gorge annulaire 18 par l'intermédiaire d'une canalisa- tion 20 à la canalisation commune de pression de commande. Il est prévu dans le tiroir 3 deux alésages longitudinaux 21 et 22, un piston supplémentaire auxiliaire 23 étant susceptible de coulisser dans l'alésage 21 et un piston supplémentaire auxiliaire 24 étant susceptible de coulisser dans l'alésage 22. Chacun de ces deux pistons supplémentaires auxiliaires prend appui contre un ressort 74 aui, de son côté, prend appui contre un bouchon 25 fer- mant l'alésage 21 ou l'alésage 22. Il est en outre prévu dans le tiroir 3, des ajours radiaux et notamment deux ajours radiaux 26 et 27 dans la zone médiane et deux ajours radiaux 28 et 29 un peu plus éloignés de cette zone médiane. Entre les alésages longitudinaux 21 et 22, une paroi de séparation 30 est mé- nagée dans le tiroir 3. Plus loin vers l'extérieur dans le tiroir 3, il est encore prévu deux perçages radiaux 31 et 32. Dans la paroi de chacun des deux alésages longitu- dinaux 21 et 22, il est respectivement prévu une gorge an- nulaire 33 ou bien 34. Par ailleurs, chacun des pistons supplémentai- res auxiliaires comporte à sa périphérie quatre gorges annu- laires désignées par 36, 37, 38 et 39. Il est en outre prévu dans chacun des pistons supplémentaires auxiliaires 23 ou 24, un alésage 41 de ti- roir inverseur, dans lequel est susceptible de coulisser un tiroir inverseur 42 qui comporte dans sa zone médiane une 7.- gorge annulaire 43 entre un bandeau 93 du piston et un second bandeau 44 du piston, un prolongement de butée 142 s'étendant en outre à l'extérieur vers le milieu du tiroir 3 au-delà du bandeau 93 du piston. Dans chaque piston supplémentaire auxiliaire 23 ou bien 24 il est prévu un perçage de communication 45 qui part de l'alésage 41 et qui s'étend vers le milieu, un perçage radial 46 débouchant dans cet alésage 45. Cet alé- sage comportant un rétrécissement 47 jouant le rôle de point d'étranglement. Dans la zone médiane de l'alésage 41 débouche un perçage radial 48 qui, par ailleurs, débouche dans la gorge annulaire 38. Latéralement à côté de ce per- çage radial 48, il est prévu sur le côté tourné vers le milieu du tiroir 3, un perçage radial 49 qui débouche dans la gorge annulaire 34 et il est prévu sur l'autre côté, un perçage radial 50 qui débouche dans la gorge annulaire 39. L'alésage 41 est fermé par un bouchon 51. Dans chaque tiroir d'inversion 42 il est prévu un alésage longitudinal 52 dans lequel débouchent des perçages radiaux 53 qui, par ailleurs débouchent dans la gorge annulaire 43 du tiroir d'inversion 42. Chaque tiroir d'inversion 23 ou bien 24 comporte un prolongement de butée 60 qui peut s'appliquer contre la paroi de séparation médiane 30 du tiroir 3 et qui maintient le bord antérieur 61 du piston supplémentaire auxiliaire 23 ou bien 24 à une distance minimale du milieu du tiroir 3, Du perçage radial 50 dans le piston supplémen- taire auxiliaire 23 ou bien 24, un perçage de communication 70 s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal du piston supplémentaire auxiliaire 23 ou bien 24 débouche dans la face frontale de ce piston tourné vers le milieu du tiroir 3. La gorge annulaire 34 dans la paroi de l'alé- sage 22 dans le tiroir 3 et qui est en communication avec la gorge annulaire externe 37 du piston supplémentaire auxiliaire 8.- 24, -est reliée par un perçage oblique de communication 73 à la périphérie du tiroir 3 et notamment dans une zone de la paroi externe qui peut venir en conunication avec la gorge annulaire 12 dans la paroi de l'alésage 2 lors d'un décalage approprié du tiroir 3. Par déplacement du tiroir 3, il peut être réalisé par l'intermédiaire de l'ajour radial 26, de l'es- pace interne de l'alésage 22 et de l'ajour radial 29 une liaison entre la canalisation 5 de refoulement de la pompe et donc l'espace annulaire 4 et l'espace annulaire 11, et donc la canalisation 9 aboutissant à l'équipement utilisa- teur 6, l'arête d'extrémité de l'ajour 26 constituant con- jointement avec l'arête de la gorge annulaire 4 un point d'étranglement de mesure. L'ajour 26 est conformé de façon que la section transversale d'écoulement croisse avec une caractéristique déterminée lors du déplacement du tiroir 3. L'écoulement à partir de l'ajour 26 vers l'ajour 29 est étranglé sur l'arête de l'ajour 29 par l'arête 61 de la face frontale du piston supplémentaire auxiliaire 24. Ce piston supplémentaire auxiliaire agit ainsi comme point d'étranglement du branchement en parallèle. Il remplit la fonction d'une balance de pression. Si le tiroir 3 est déplacé à droite selon le dessin, de sorte que les gorges annulaires 4 et 11 soient reliées ensemble, la pression de refoulement de la- pompe s'exerce sur la face frontale droite du piston supplémentaire auxiliaire 24 et est transmise de la chambre dans l'alésage 22 en avant de cette face frontale, par l'intermédiaire de l'arête de commande produisant un effet d'étranglement vers la chambre placée dans l'alésage 22 en avant de la face frontale, associée à l'extrémité ex- terne du tiroir principal, du piston supplémentaire auxiliai- re 24, chambre dans laquelle est disposé le ressort 74. Ce ressort 74 sollicite le piston supplémentaire auxiliaire 24 dans la direction vers sa chambre de pression qui se situe devant la face frontale, associée au milieu du tiroir 3, 9.-_ du piston supplémentaire auxiliaire 24. A côté du perçage 71 s'étend dans un autre plan le perçage longitudinal 70 qui conduit de l'une des rainures annulaires associées au canal LS à l'autre rainure annulaire. Le perçage 73 dans le tiroir 3 sert pour délester en pression la chambre externe, c'est-à-dire que le piston supplémentaire auxiliaire 24 est déplacé vers la partie ex- terne du tiroir 3 lorsque le débouché externe du canal 73 se situe devant la gorge annulaire 12 ou 13 reliée au réci- pient. Le tiroir d'inversion 42 a une fonction d'inversion et commande en outre au niveau de la pression de l'équipe- ment utilisateur, la pression à partir de laquelle est pré- levé le signal de pression. Ce signal de pression est donné par la pression de l'équipement utilisateur, mais l'énergie, comme on l'a déjà exposé, est prélevée à partir du canal de la pompe, de sorte que l'équipement utilisateur ne décline pas, cela signifie que selon la position du tiroir d'inver- sion 41, lorsque le tiroir d'inversion 42 est déplacé en direction de l'extrémité externe du tiroir 3, l'équipement utilisateur respectivement commandé par ce tiroir 3 est relié à la gorge annulaire 17 et donc à la canalisation commune de pression de commande 19, ou bien, lorsque du fait qu'un autre équipement utilisateur commandé par l'intermédiaire d'un autre tiroir fonctionne avec une pres- sion plus élevée que l'équipement utilisateur 6 commandé par le tiroir 3, cette pression plus élevée est transmise par l'intermédiaire de la canalisation 19, de la gorge an- nulaire 17, du perçage 48, de la gorge annulaire 43, des perçages 53 et des perçages longitudinaux 52 dans la cham- bre de pression en avant de la face frontale externe du tiroir d'inversion 42, de sorte que désormais dans cette chambre de pression règne une pression plus élevée que dans la chambre de pression plus rapprochée du milieu du tiroir 3 avec pour.conséquence que le tiroir d'inversion 42 est déplacé à l'intérieur de l'alésage 41 en direction 10.- du milieu du tiroir 3 avec pour conséquence que le bandeau 43 vienne dans une position correspondante en face du per- çage radial 49. La chambre de pression en avant du piston sup- plémentaire auxiliaire 23 ou 24, et dans laquelle est dis- posé le ressort 74, est reliée soit avec l'équipement utili- sateur commandé ou bien avec le canal LS 19 ou bien 20, du fait de la fonction d'inversion du tiroir d'inversion 42. Nais ce tiroir d'inversion 42 agit également comme soupape d'étranglement réduisant la pression sur le perçage radial disposé plus loin vers l'extérieur. Grâce à la réalisation selon l'invention, on évite qu'un court-circuit se produise entre le raccorde- ment de l'équipement utilisateur et le canal LS, car par l'intermédiaire de cette liaison de court-circuit de l'énergie serait perdue inutilement et on risquerait que l'équipement utilisateur se trouve en sous-charge, se dé- place inopinément sous l'action de cette charge. En outre, grâce à la disposition selon l'invention, la finesse de la commande est améliorée. - 11.o- R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Distributeur à tiroir pour un système hydraulique d'entrainement avec une pompe réglable dont l'organe de réglage est relié à un piston de réglage de la pompe susceptible de coulisser dans un cylindre de réglage de la pompe, et dont la position est déterminée par une pression de commande, le système d'entra nement comportant une canalisation de refoulement raccordée à la pompe ainsi qu'une canalisation de retour aboutissant à un réservoir, et des organes de commutation, plusieurs équipements utilisateurs étant raccordés chacun par l'in- termédiaire d'une canalisation dérivée à la canalisation de refoulement sortant de la pompe, ces équipements utili- sateurs étant respectivement susceptibles d'être reliés à la canalisation de refoulement au moyen d'un distributeur à tiroir pouvant être actionné à vqlonté et qui est dis- posé sur chacune des canalisations dérivées, un point d'étranglement réglable de branchement parallèle étant prévu sur chaque canalisation dérivée, l'organe de réglage de chacun de ces points d'étranglement de branchement paral- lèle étant sollicité d'un c8té par la pression dans la canalisation de refoulement dérivée et de l'autre c8té par une pression de commande et un ressort, la pression de commande étant la m8me pour tous les points d'étrangle- ment de branchement en parallèle respectivement associés à un équipement utilisateur et à cet effet, les cStés, sol- licités par la pression de commande, des organes de ré- glage des points d'étranglement de branchement parallèle sont raccordés par l'intermédiaire d'une canalisation dé- rivée de pression de commande à une canalisation commune de pression de commande, un point d'étranglement de mesure ré- glable étant ménagé dans le distributeur à tiroir sur la canalisation dérivée de refoulement aboutissant respective- ment à un équipement utilisateur, et la canalisation dé- rivée de pression de commande étant raccordée derrière ce 12.- point d'étrarglement de mesure, un alésage longitudinal étant prévu dans le tiroir sur au moins un côté de celui- ci, alésage dans lequel est monté un piston supplémentaire auxiliaire susceptible de se déplacer contre l'action d'un ressort et qui constitue, conjointement avec une partie du tiroir du distributeur à tiroir, le point d'étranglement de branchement en parallèle, distributeur à tiroir caractérisé en ce qu'il est.prévu dans le piston supplémentaire auxi- liaire (23 ou bien 24) un alésage-de tiroir d'inversion (41) dans lequel est disposé un tiroir d'inversion (42) compor- tant dans sa zone médiane une gorge annulaire (43), et qui est susceptible de se déplacer du fait qu'une de ses faces frontales est respectivement sollicitée par la pression, cependant que dans la zone médiane de cet alésage de tiroir d'inversion (41) débouche un perçage transversal (48) qui est relié à la canalisation de pression de commande commune (par l'intermédiaire de la canalisation 19 ou 20) et qu'il est prévu latéralement à partir de ce perçage transversal (48) deux autres perçages transversaux (49 ou bien 50), dont celui (50) le plus voisin de l'extrémité côté ressort du piston supplémentaire auxiliaire (23 ou bien 24) est relié à la face frontale opposée à l'extrémité côté res- sort du piston supplémentaire auxiliaire (23 ou bien 24), tandis que l'autre perçage transversal (49) est relié par l'intermédiaire d'une buse à la face frontale côté ressort du piston supplémentaire auxiliaire (23 ou bien 24), la chambre placée en avant de la face frontale du tiroir d'in- version (42) voisine de ce perçage transversal étant reliée lorsque le distributeur à tiroir est commandé, à la cana- lisation (9 ou bien 8) aboutissant à l'équipement utilisa- teur, par l'intermédiaire d'un perçage qui est en communi- cation avec un perçage transversal dans le tiroir (3) du distributeur à tiroir, tandis que la chambre placée devant l'extrémité du perçage tournée vers l'extrémité côté res- sort du piston supplémentaire auxiliaire (23 ou bien 24) 13.- est reliée par un perçage (52) dans le tiroir d'inversion (42) à la gorge annulaire (43) de ce tiroir d'inversion prévu dans la zone médiane de celui-ci. 2.- Distributeur à tiroir selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce qu'un point d'étranglement (47) est disposé dans le perçage (46) reliant à l'équipement uti- lisateur (6) la chambre placée devant la face frontale du tiroir d'inversion (42) tournée vers le milieu du tiroir (3).