Brevet FR2720123A1 — publié le 19951124

L'invention a trait aux automatismes de commande hydraulique à valve d'auto-inversion pour vérin double effet. On sait que ce genre d'automatisme s'utilise notamment pour le vérin de retournement des charrues demitour qui, au cours de la manoeuvre, doivent effectuer un aller-retour (rentrée puis sortie de tige, ou sortie puis rentrée de tige, respectivement dans le cas où la tige, est sortie, ou rentrée, dans la position de départ), la valve d'auto-inversion effectuant automatiquement le changement de sens de déplacement du vérin au bout de la course aller, de sorte que l'opérateur peut garder sa commande hydraulique sur la même position pendant la totalité du mouvement de retournement. Une telle valve d'auto-inversion est connue notamment par DE-C-3.611.710, EP-A-O.434.531 ou EP-A-0.438.936. Cette valve comporte - un orifice d'arrivée de fluide, un orifice de départ de fluide, un premier orifice de vérin et un deuxième orifice de vérin ; et - un distributeur d'inversion comportant un tiroir admettant une première position dans laquelle un premier trajet permet à du fluide de passer de l'orifice d'arrivée au premier orifice de vérin, tandis qu'un deuxième trajet permet à du fluide de passer du deuxième orifice de vérin à l'orifice de départ, et une deuxième position dans laquelle un troisième trajet permet à du fluide de passer de l'orifice d'arrivée au deuxième orifice de vérin, tandis qu'un quatrième trajet permet à du fluide de passer du premier orifice de vérin à l'orifice de départ, le tiroir admettant spontanément ladite première position et la gardant jusqu'à ce que la pression à l'orifice d'arrivée ou au premier orifice de vérin (qui sont reliés par le premier trajet) devienne supérieure à une valeur prédéterminée, par exemple 132 bars, et qu'en même temps il y ait absence de débit entre le deuxième orifice de vérin et l'orifice de départ, auquel cas le tiroir passe à la deuxième position qu'il conserve tant qu'il règne une pression à l'orifice d'arrivée. Le passage de la première à la deuxième positions du tiroir (inversion du sens de déplacement du vérin) est ainsi déclenché au bout de la première course du vérin, dont l'arrêt du déplacement fait cesser le débit de fluide entre le deuxième orifice de vérin et l'orifice de départ tandis qu'il fait monter la pression fournie par la pompe au-delà de la valeur prédéterminée, ce seuil de pression étant choisi supérieur à la pression au-delà de laquelle le vérin a démarré sa course aller, afin d'éviter que le tiroir ne passe directement à la deuxième position. L'invention vise à accroître les possibilités de ce genre d'automatisme de commande. Elle propose à cet effet un automatisme qui se caractérise en ce qu'il comporte deux valves d'auto-inversion similaires ; une première valve dont l'orifice d'arrivée est destiné à être connecté à une pompe, dont l'orifice de départ est destiné à être connecté au réservoir, et dont le premier orifice de vérin est destiné à être connecté à une première chambre d'un premier vérin double effet ; et une deuxième valve dont l'orifice de départ est destiné à être connecté au réservoir, dont le premier orifice de vérin est destiné à être connecté à une première chambre d'un deuxième vérin double effet, et dont le deuxième orifice de vérin est destiné à être connecté à la deuxième chambre de ce deuxième vérin ; le deuxième orifice de vérin de la première valve et l'orifice d'arrivée de la deuxième valve étant reliés entreeux, à la sortie d'un clapet de non-retour dont l'entrée est destinée à être connectée à la deuxième chambre du premier vérin, et à l'entrée d'un clapet de non-retour taré dont la sortie est également destinée à être connectée à la deuxième chambre du premier vérin, la pression d'ouverture du clapet taré étant supérieure à ladite valeur prédéterminée à laquelle le tiroir de la deuxième valve d'auto-inversion passe de la première à la deuxième position. L'automatisme selon l'invention permet donc de commander deux vérins à double effet distincts, avec au départ le premier vérin qui effectue sa course aller, son arrivée en bout de course déclenchant le changement de position du tiroir de la première valve d'auto-inversion de sorte que la deuxième valve est alimentée et que le deuxième vérin effectue un aller-retour, au bout duquel la pression de la pompe augmente au-delà de la valeur prédéterminée comme seuil d'inversion pour la deuxième valve, et le fluide peut donc passer par le clapet de non-retour taré, de sorte que le premier vérin effectue sa course retour. L'automatisme selon l'invention convient notamment dans les charrues à retournement demi-tour avec commande hydraulique du déport, le vérin de déport correspondant au premier vérin et le vérin de retournement au deuxième vérin: en gardant la commande hydraulique de la charrue sur la même position, on obtient successivement l'annulation du déport de la charrue (course aller du premier vérin), le retournement de la charrue (course aller et course retour du deuxième vérin), et le rétablissement du déport (course retour du premier vérin). On voit que l'invention permet d'obtenir un tel automatisme d'une façon particulièrement simple, commode, fiable et économique. Selon des caractéristiques préférées de l'invention, l'automatisme comporte en outre un clapet de non-retour dont l'entrée est destinée à être connectée au réservoir, et la sortie à la deuxième chambre du premier vérin. En fonctionnement normal, ce clapet reste en position fermée, mais il permet, en inversant les connexions normalement prévues vers la pompe et vers le réservoir, d'alimenter en fluide le premier vérin dans le sens de la course retour, de sorte que si le distributeur avec lequel on commande l'automatisme est à double effet, l'on peut commander le premier vérin dans les deux sens indépendamment du deuxième vérin, à condition de ne pas atteindre la fin de course aller du premier vérin. Selon d'autres caractéristiques préférées, un clapet de non-retour piloté est prévu sur chaque connexion respectivement à la première chambre du premier vérin et à la deuxième chambre de ce vérin. Ainsi, le premier vérin est bloqué en position en l'absence de pression d'alimentation dans l'une ou l'autre des conduites qui amène ou évacue le fluide à ou de ses chambres, et dans le cas de l'exemple précité, la charrue conserve le déport qui a été réglé. Selon d'autres caractéristiques préférées, un clapet de non-retour piloté est prévu sur sa connexion à la deuxième chambre du deuxième vérin. Ainsi, lorsque le deuxième vérin est à sa position de départ (fin de la course retour), il reste bloqué en position tant qu'il n'y a pas de pression dans la conduite connectée à sa chambre se remplissant lorsque de la course aller, et par conséquent dans l'exemple d'utilisation précité, la charrue est bloquée dans l'une ou l'autre de ses positions retournées. L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description d'un exemple de réalisation, donnée ciaprès à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est un schéma hydraulique montrant un automatisme conforme à l'invention connecté à un distributeur de commande et à deux vérins ; et - les figures 2 à 7 sont des vues schématiques en coupe de l'automatisme et des vérins, respectivement en position de repos, pendant la course aller du premier vérin, pendant la course aller du deuxième vérin, pendant la course retour du deuxième vérin, pendant la course retour du premier vérin, et pendant une course retour du premier vérin obtenu en inversant les connexions de l'automatisme normalement prévues vers la pompe et vers le réservoir. L'automatisme hydraulique 1 représenté comporte un couple d'orifices d'alimentation 2 et 3, respectivement destinés à être connectés à la pompe et au réservoir, un couple d'orifices 4 et 5 pour un premier vérin double effet 6, respectivement destinés à être connectés à sa chambre à petite section 7 et à sa chambre à grande section 8, et un couple d'orifices 9 et 10 pour un deuxième vérin double effet 11, respectivement destinés à être connectés à sa chambre à petite section 12 et à sa chambre à grande section 13. Les orifices 2 et 3 sont en fait connectés à une commande hydraulique 14 elle-même connectée par un conduit 15 à une pompe (non représentée) et par un conduit 16 à un réservoir (non représenté). La commande 14 comporte un tiroir à trois positions, respectivement une position centrale de repos schématisée par la case 17, une position normale de travail schématisée par la case 18, et une position inverse symbolisée par la case 19, un poussoir manuel 20 étant prévu pour pousser ou tirer le tiroir afin de le mettre dans la position désirée. On voit que dans la position de repos (case 17), les conduits auxquels sont reliés les orifices 2 et 3 sont tous deux obturés, que dans la position normale de travail (case 18), l'orifice 2 est relié à la pompe et l'orifice 3 au réservoir, et que dans la position inverse (case 19) l'orifice 2 est relié au réservoir et l'orifice 3 à la pompe. L'automatisme 1 comporte deux valves d'autoinversion 21 et 21' correspondant à celle décrite dans EP-A0.434.531 ou dans EP-A-0.438.936, auxquels on pourra se référer pour une description plus détaillée. Chacune des valves 21 et 21' comporte un orifice d'arrivée de fluide 22 ou 22', un orifice de départ de fluide 23 ou 23', un premier orifice de vérin 24 ou 24', un deuxième orifice de vérin 25 ou 25' et un distributeur d'inversion 26 ou 26' comportant un tiroir 27 ou 27' ayant une première position schématisée par la case 28 ou 28' dans laquelle un premier trajet permet à du fluide de passer de l'orifice 22 à l'orifice 24 ou de l'orifice 22' à l'orifice 24' tandis qu'un deuxième trajet permet à du fluide de passer de l'orifice 25 à l'orifice 23 ou de l'orifice 25' à l'orifice 23', et une deuxième position schématisée par la case 29 dans laquelle un troisième trajet permet à du fluide de passer de l'orifice 22 à l'orifice 25 ou de l'orifice 22' à l'orifice 25' tandis qu'un quatrième trajet permet au fluide de passer de l'orifice 24 à l'orifice 23 ou de l'orifice 24' à l'orifice 23'. Le tiroir 26 ou 26' admet spontanément la position schématisée par la case 28 ou 28' et il la garde jusqu'à ce que la pression aux orifices 22 et 24 ou 22' et 24' devienne supérieure à un seuil déterminé, par exemple de 132 bars, et qu'en même temps il y ait absence de débit entre les orifices 25 et 23 ou 25' et 23', auquel cas le tiroir 26 ou 26' passe à la position schématisée par la case 29 ou 29' et la conserve tant qu'il règne une pression à l'orifice d'arrivée 22 ou 22'. Les orifices 22 et 23 sont respectivement reliés aux orifices 2 et 3, l'orifice 24 est relié à l'orifice 4 par l'intermédiaire d'un clapet de non-retour piloté 30, l'orifice 23' est relié à l'orifice 3, les orifices 24' et 25' sont respectivement reliés aux orifices 9 et 10, et les orifices 25 et 22' sont reliés entre-eux, à la sortie d'un clapet de non-retour 31 et à l'entrée d'un clapet de non retour taré 32. L'entrée du clapet 31 et la sortie du clapet 32 sont chacune reliées à l'orifice 5 par l'intermédiaire d'un clapet de non-retour piloté 33, et directement à la sortie d'un clapet de non-retour 34 dont l'entrée est reliée à l'orifice 3. Un clapet de non-retour piloté 35 est prévu sur la connexion entre l'orifice 10 et la chambre 13 du vérin 11, ce clapet étant piloté par la pression dans la connexion entre l'orifice 9 et la chambre 12 de ce vérin. Le clapet 30 est piloté par la pression dans la connexion des clapets 31 et 32 avec le clapet 33, et ce dernier est piloté par la pression dans la connexion entre l'orifice 24 et le clapet 30. Dans l'exemple illustré, la valve 21 ainsi que les clapets 31, 32 et 34 font partie d'un premier bloc 36, les clapets 30 et 33 font partie d'un deuxième bloc 37, la valve 21' forme un troisième bloc 38 et le clapet 35 un quatrième bloc 39, comme on le voit plus particulièrement sur les figures 2 à 7, ces différents blocs étant accolés les uns aux autres. La commande 14 et l'automatisme 1 adoptent au repos (commande 14 dans la position schématisée par la case 17) la configuration montrée sur les figures 1 et 2, chacun des vérins 6 et 11 ayant sa tige sortie en position de départ, comme montré sur la figure 2. Lorsqu'on amène la commande 14 à la position schématisée par la case 18, les orifices 22 et 23 sont connectés respectivement à la pompe et au réservoir. Le fluide provenant de la pompe traverse donc la valve 21 dont il sort par l'orifice 24, et rejoint le clapet 30 qu'il ouvre, il quitte l'automatisme par l'orifice 4, et vient remplir la chambre 7 du vérin 6, le fluide sortant de la chambre 8 rentrant dans l'automatisme par l'orifice 5, et rejoignant le clapet 33 dont l'ouverture a été pilotée puisqu'il y a une pression en amont du clapet 30, il rejoint le clapet 31 qu'il ouvre, il rentre dans la valve 21 par l'orifice 25 et en sort par l'orifice 23 avant de rejoindre la pompe (voir figure 3). Lorsque le vérin 6 arrive au bout de sa course aller, le tiroir 26 passe à la position schématisée par la case 29, le fluide provenant de la pompe sort donc de la valve 21 par l'orifice 25, il rentre dans la valve 21' par l'orifice 22', en sort par l'orifice 24', et vient remplir la chambre 12 du vérin 11, la chambre 13 se vide et le fluide qui en provient traverse le clapet 35 que le pilote a ouvert grâce à la pression régnant dans la conduite entre l'orifice 9 et la chambre 12, il rentre dans l'automatisme par l'orifice 10, il traverse la valve 21' en passant par le trajet entre les orifices 25' et 23', et rejoint le réservoir en passant par l'orifice 3 (voir figure 4). Lorsque le vérin 11 parvient au bout de sa course aller, le tiroir 26' prend la position schématisée par la case 29', et le vérin 11 se déplace en sens inverse, la chambre 13 se remplissant et la chambre 12 se vidant (voir figure 5). Lorsque le vérin 11 arrive au bout de la course retour, c'est-à-dire à son point de départ, le fluide ne peut plus circuler, et la pression fournie par la pompe augmente jusqu'à atteindre la valeur de tarage, par exemple 150 bars, du clapet 32 qui s'ouvre alors, le fluide provenant de la pompe pouvant ainsi atteindre le clapet 33 qui s'ouvre, puis la chambre 8 du vérin 6 qui se remplit, la chambre 7 se vide, le fluide qui en provient rentre dans l'automatisme par l'orifice 4, rejoint le clapet 30 qui est ouvert par la pression existant en amont du clapet 33, rejoint l'orifice 24 de la valve 21 qu'elle traverse et dont elle sort par l'orifice 23 avant de rejoindre le réservoir (voir figure 6). Lorsque le vérin 6 arrive en bout de course, le fluide ne peut plus circuler et l'opérateur ramène la commande 14 dans sa position neutre schématisée par la case 17. Les tiroirs 26 et 26' reprennent alors les postions schématisées par les cases 28 et 28' (figure 2). Au cas où l'opérateur veut ajuster la position du vérin 6, il peut se servir de la commande 14 comme d'une commande double effet : pour faire se déplacer le vérin 6 dans le sens aller, il place la commande 14 dans la position schématisée par la case 18, et il la ramène dans la position neutre (case 17) avant que le vérin n'ait atteint le bout de la course aller, alors l'automatisme revient à sa position de repos et le vérin 6 est maintenu en position grâce aux clapets 30 et 33. Si l'opérateur veut alors commander le déplacement du vérin 6 dans le sens retour, il place la commande 14 dans la position schématisée par la case 19, le fluide provenant de la pompe rentre dans l'automatisme 1 par l'orifice 3, il atteint le clapet de non-retour 34 qui s'ouvre, puis le clapet de non-retour 33 qui s'ouvre, et la chambre 8 se remplit tandis que la chambre 6 se vide avec le fluide qui en provient qui traverse le clapet 30 puis la valve 21 entre les orifices 24 et 22 avant de sortir de l'automatisme par l'orifice 2 relié au réservoir (figure 7). Le clapet 35 sert à maintenir le vérin 11 bloqué dans sa position de fin de course retour, c'est-à-dire à la position de départ. L'exemple décrit et représenté a été conçu pour une charrue réversible demi-tour à déport réglable, le vérin 6 étant le vérin de déport, et le vérin 11 le vérin de retournement. L'invention peut cependant s'utiliser dans d'autres applications, avec éventuellement diverses variantes en fonction des circonstances. A cet égard, on rappelle que l'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés. REVEND I CAT IONS 1. Automatisme de commande hydraulique à valve d'auto-inversion pour vérin double effet qui comporte - un orifice d'arrivée de fluide, un orifice de départ de fluide, un premier orifice de vérin et un deuxième orifice de vérin ; et - un distributeur d'inversion comportant un tiroir admettant une première position dans laquelle un premier trajet permet à du fluide de passer de l'orifice d'arrivée au premier orifice de vérin, tandis qu'un deuxième trajet permet à du fluide de passer du deuxième orifice de vérin à l'orifice de départ, et une deuxième position dans laquelle un troisième trajet permet à du fluide de passer de l'orifice d'arrivée au deuxième orifice de vérin, tandis qu'un quatrième trajet permet à du fluide de passer du premier orifice de vérin à l'orifice de départ, le tiroir admettant spontanément ladite première position et la gardant jusqu'à ce que la pression à l'orifice d'arrivée ou au premier orifice de vérin devienne supérieure à une valeur prédéterminée et de préférence qu'en même temps il y ait absence de débit entre ledit deuxième orifice de vérin et ledit orifice de départ, auquel cas le tiroir passe à la deuxième position qu'il conserve tant qu' il règne une pression à l'orifice d'arrivée caractérisé en ce qu'il comporte deux valves d'auto-inversion similaires (21, 21') ; une première valve (21) dont l'orifice d'arrivée (22) est destiné à être connecté à une pompe, dont l'orifice de départ (23) est destiné à être connecté au réservoir, et dont le premier orifice de vérin (24) est destiné à être connecté à une première chambre (7) d'un premier vérin double effet (6) ; et une deuxième valve (21') dont l'orifice de départ (23') est destiné à être connecté au réservoir, dont le premier orifice de vérin (24') est destiné à être connecté à une première chambre (12) d'un deuxième vérin double effet (11), et dont le deuxième orifice de vérin (25') est destiné à être connecté à la deuxième chambre (13) de ce deuxième vérin (11) le deuxième orifice de vérin (25) de la première valve (21) et l'orifice d'arrivée (22') de la deuxième valve (21') étant reliés entre-eux, à la sortie d'un clapet de non-retour (31) dont l'entrée est destinée à être connectée à la deuxième chambre (8) du premier vérin (6), et à l'entrée d'un clapet de non-retour taré (32) dont la sortie est également destinée à être connectée à la deuxième chambre (8) du premier vérin (6), la pression d'ouverture du clapet taré (32) étant supérieure à ladite valeur prédéterminée à laquelle le tiroir de la deuxième valve d'auto-inversion (21') passe de la première (28' > à la deuxième position (29'). 2. Automatisme selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un clapet de non-retour (34) dont l'entrée est destinée à être connectée au réservoir, et la sortie à la deuxième chambre (8) du premier vérin (6). 3. Automatisme selon l'une quelconque des revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un clapet de nonretour piloté (30, 33) est prévu sur chaque connexion respectivement à la première chambre (7) du premier vérin (6) et à la deuxième chambre (8) de ce vérin. 4. Automatisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un clapet de nonretour piloté (35) est prévu sur sa connexion à la deuxième chambre (13) du deuxième vérin (11). 5. Utilisation d'un automatisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 pour commander le retournement d'une charrue, ledit premier vérin (6) étant un vérin de déport et ledit deuxième vérin (11) un vérin de retournement.