Brevet FR2762053A1 — publié le 19981016

CANFIGURATION DE VANNE ET DISPOSITIF DE MCNTAGE La présente invention concerne un dispositif de vanne et plus particulièrement une vanne d'une configuration présélectionnée qui est montée sur un vérin hydraulique lui-même monté à pivotement à proximité immédiate d'éléments d'armature lenvi- ronnant. Les machines de terrassement actuelles, telles que les pelleteuses hydrauliques par exemple, utilisent de façon courante des vérins hydrauliques pour manoeuvrer un outil. Une pelleteuse typique comprend un élément de bras qui est relié à pivotement à l'armature de la machine, un élément de bras secondaire, ou tige, qui est monté à pivotement sur le bras, et un outil qui est monté à pivotement à l'extrémité distale de la tige. Un ou deux vérins hydrauliques, selon la taille de la machine, sont montés entre l'armature et l'élément de bras pour déplacer l'élément de bras vers le haut et vers le bas par rapport à l'armature. Au moins un vérin hydraulique supplémentaire est placé entre la tige et le bras pour déplacer la tige par rapport au bras et à la machine. Un autre vérin hydraulique est encore placé entre la tige et l'outil pour faire pivoter l'outil par rapport à la tige. Il est tout à fait courant que la pression hydraulique soit très élevée, en particulier dans les vérins de bras et de tige, puisqu'il faut beaucoup de force pour manoeuvrer l'outil. Dans beaucoup de pays, en particulier en Europe, il existe des normes, comme la norme européenne ISO 8643, qui exigent qu'une vanne anti-retour de charge soit reliée à l'extrémité sous pression des différents vérins pour éviter le déplacement des vérins dans le cas peu probable où la mise en communication du fluide sous pression vers les vérins serait interrompue. Des normes encore plus strictes exigent que cette vanne soit connectée directement aux vérins sans interposition de conduits de fluide entre eux. Bien que cela semble être une exigence relativement facile à satisfaire, les déplacements et la proximité immédiate des différents composants d'une pelleteuse en rendent la réalisation extrêmement difficile, en particulier au voisinage du bras. La raison de ces difficultés provient de la position de la partie inférieure du bras et du ou des vérins hydrauliques sur la partie avant de l'armature. Puisque ces éléments sont massifs et transmettent des forces élevées à l'armature, l'armature doit être sensiblement renforcée dans cette zone. Les éléments de renfort doivent être dans un voisinage tellement immédiat des vérins de bras et de tige qu'il est très difficile de monter une vanne directement sur les vérins de bras sans interférer avec l'armature ou avec les éléments de bras. La présente invention a pour objet de remédier à un ou davantage des problèmes indiqués ci-dessus. Selon un aspect de la présente invention, il est prévu un dispositif de montage pour un élément de vanne. Le dispositif de montage comprend une armature qui présente une configuration présélectionnée. Il est prévu un vérin hydraulique dont une première partie d'extrémité est montée sur l'armature. Le vérin hydraulique peut se déplacer entre une première position dans laquelle la première partie d'extrémité est placée au voisinage immédiat de l'armature et une seconde position dans laquelle la première partie d'extrémité est éloignée de l'armature. Il est prévu un élément de vanne qui comprend une première partie d'extrémité présentant une configuration présélectionnée. L'élément de vanne est adapté pour s'engager sur la première extrémité du vérin de façon que la partie présélectionnée de la vanne soit parallèle à la partie présélectionnée de l'armature et en soit faiblement écartée lorsque le vérin hydraulique est dans sa première position. Avec un dispositif de montage et une configuration de vanne tels qu'indiqués ci-dessus, une vanne anti-retour de charge peut être installée directement sur l'extrémité sous pression d'un vérin hydraulique sans besoin d'interposer des flexibles ou des conduits. En outre, la vanne est conçue de telle façon qu'elle va épouser la forme des éléments d'armature au voisinage immédiat. Cela permet aux deux composants de "se nicher" l'un dans l'autre lorsque le ou les vérins hydrauliques atteignent leurs positions extrêmes au voisinage de l'armature. Cela permet à la vanne d'être correctement positionnée sur le vérin sans avoir à changer les composants d'armature existants ou les liens respectifs entre l'armature, le bras et le(s) vérin(s) hydraulique(s) afin de satisfaire les diverses normes des différents pays européens. Plus particulièrement, la présente invention prévoit un dispositif de montage pour un élément de vanne, comprenant un élément d'armature qui comporte une partie présentant une configuration présélectionnée ; un vérin hydraulique qui comporte une première partie d'extrémité montée sur l'élément d'armature et qui est mobile entre une première position dans laquelle la première partie d'extrémité est placée en position de voisinage étroit avec la partie d'élément d'armature, dont la configuration est présélectionnée, et une seconde position dans laquelle la première partie d'extrémité est éloignée de l'élément d'armature ; et un élément de vanne comportant une première partie d'extrémité ayant une configuration présélectionnée et adaptée à s'engager sur la première partie d'extrémité du vérin hydraulique de manière que la partie présélectionnée de l'élément de vanne soit parallèle et peu écartée de la partie présélectionnée de l'élément d'armature lorsque le vérin hydraulique est dans sa première position. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le vérin hydraulique comprend un collecteur de fluide sous pression qui est prévu pour être équipé de l'élément de vanne. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'élément de vanne comprend une partie de montage qui est prévue pour s'adapter au collecteur du vérin. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'élément d'armature fait partie de l'armature d'une machine de terrassement telle qu'une pelleteuse hydraulique. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la pelleteuse hydraulique comprend un dispositif de liaison pour installer un outil sur la pelleteuse hydraulique. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le vérin hydraulique est un vérin de levage, sa première partie d'extrémité est montée à pivotement sur l'armature de la pelleteuse, sa seconde partie d'extrémité est montée à pivotement sur le dispositif de liaison, et l'introduction de fluide sous pression dans la première partie d'extrémité du vérin de levage va générer le déplacement du dispositif de liaison par rapport à la pelleteuse. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la configuration présélectionnée de l'élément de vanne comprend une première partie sensiblement plane, qui s'étend de façon sensiblement parallèle au vérin hydraulique et qui en est espacée d'une première distance présélectionnée, ladite configuration comprend une seconde partie sensiblement plane, qui s'étend de façon sensiblement parallèle au vérin hydraulique et qui en est espacée d'une seconde distance présélectionnée, plus grande que la première distance présélectionnée, et ladite configuration comprend une partie inclinée qui s'étend entre les première et seconde parties planes. Selon un mode de réalisation de la présente invention, plusieurs conduits mettent en communication l'élément de vanne avec une source de fluide sous pression installée sur l'armature. Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles la figure 1 est une vue schématique partielle d'une partie d'armature de machine de terrassement qui met en oeuvre les principes de la présente invention la figure 2 est une vue en perspective schématique partielle de la partie d'armature de la figure 1, représentée schématiquement avec quelques-uns des composants retirés pour montrer plus clairement la partie d'armature ; et la figure 3 est une vue schématique partielle de la partie avant d'une machine de terrassement telle qu'elle est représentée schématiquement en figure 2 et dont les composants sont placés dans les positions de déplacement maximum. Les figures illustrent une partie de la machine de terrassement 10. La machine 10 comprend un assemblage d'armature globalement représenté en 12, assemblage qui comporte une plaque de fond 14, deux plaques latérales 16 et 18 s'étendant verticalement depuis la plaque de fond 14. Une plaque de renfort 20 orientée latéralement s'étend entre chacune des plaques latérales 16 et 18 et leur est reliée. La plaque de renfort 20 comprend une première partie d'extrémité 22 ou partie d'extrémité avant qui s'étend vers le haut et vers l'arrière depuis la plaque de fond. La plaque de renfort comprend une partie angulaire 24 présentant une configuration présélectionnée par rapport à la partie avant. Deux brides de montage 26 s'étendent vers l'avant de la plaque de renfort 20 et sont fixées par exemple par soudure à la plaque de renfort et à la plaque de fond 14. Les brides de montage sont écartées des plaques latérales 16 et 18 et sont sensiblement centrées entre elles. Chaque bride de montage comprend un alésage 28 (figure 2) qui est aligné avec l'autre le long d'un axe commun 30. Bien que deux brides de montage seulement soient représentées et décrites, on comprendra que deux autres brides de montage peuvent être placées en des emplacements écartés l'un de l'autre dans la zone de chaque plaque latérale sans sortir du domaine de la présente invention. Deux autres alésages alignés 32 (figure 2) sont prévus dans chacune des plaques latérales respectives 16 et 18. Ces alésages sont respectivement renforcés par des bossages ou des brides 34 et 36, comme cela est mieux représenté en figure 2. Ces alésages sont alignés l'un avec l'autre le long d'un axe commun 38 qui est écarté de l'axe 30 vers l'arrière et vers le haut. Un dispositif de liaison 40 est monté sur l'assemblage d'armature 12 et est prévu pour recevoir un outil (non repré- senté). Le dispositif de liaison 40 comprend au moins un élément de liaison 42 qui est, dans l'exemple présenté, l'élément de bras ou de mât d'une pelleteuse hydraulique. L'élément de bras 42 est monté sur l'assemblage d'armature par une première partie d'extrémité 44 et il comprend une seconde partie d'extrémité (non représentée) qui est reliée à pivotement à un second élément de liaison, tel qu'un élément de tige (non représenté). L'élément de tige est monté à pivotement sur l'outil de façon à réaliser un mouvement composé par rapport à l'assemblage d'armature. La première partie d'extrémité 44 de l'élément de bras 42 comprend un alésage 48 qui traverse le bras. La largeur de la première partie d'extrémité du bras est légèrement inférieure à l'écartement entre les plaques latérales entre lesquelles la première partie d'extrémité du bras est placée, en alignant l'alésage 48 avec les alésages 32 des plaques latérales respectives 16 et 18. L'élément de bras est monté à rotation sur l'assemblage d'armature au moyen d'un arbre d'assemblage 50 placé dans les alésages alignés. Un actionneur hydraulique 52, tel qu'un vérin hydraulique, est placé entre l'assemblage d'armature 12 et l'élément de bras 42 pour déplacer l'élément de bras par rapport à l'assemblage d'armature. Le vérin 52 comprend une première partie d'extrémité 54, ou partie de tête, qui est traversée par un alésage 56 (figure 3). La première partie d'extrémité 54 est placée entre les brides de montage 26 en alignant l'alésage 56 avec les alésa ges 28 des brides de montage. Un arbre d'assemblage 58 est placé dans les alésages alignés pour installer le vérin à pivotement par rapport à l'assemblage d'armature. La seconde partie 60, ou partie de tige du vérin, est montée à pivotement sur une bride 62 de l'élément de bras 42. Un arbre d'assemblage 64 permet de monter à rotation l'extrémité de tige 60 du vérin sur l'élément de bras 42. Le vérin comprend une partie de collecteur 66 qui est prévue pour recevoir du fluide sous pression d'une façon bien connue. Dans l'exemple présent, le collecteur 66 est placé sur la partie supérieure de la première partie d'extrémité 54 du vérin, commue cela est représenté en figure 1. Un élément de vanne hydraulique 68, tel qu'une vanne anti-retour de charge, comprend une partie de montage 70 qui est reliée au collecteur 66 du vérin hydraulique 52. L'élément de vanne 68 est monté sur le collecteur 66 au moyen de plusieurs boulons de montage 72 qui traversent une bride de montage 74 de la partie de montage. L'élément de vanne comprend une première partie globalement plane 76 qui s'étend de façon sensiblement parallèle au vérin et qui en est écartée d'une première distance présélectionnée. Une seconde partie d'extrémité 78 de la vanne comprend une seconde partie globalement plane 80 qui s'étend de façon sensiblement parallèle au vérin et qui en est écartée d'une seconde distance présélectionnée plus grande que la première distance présélectionnée. Une surface inclinée 82 s'étend entre les deux surfaces planes 76 et 80 en délimitant une dimension extérieure de la vanne qui a une configuration angulaire présélectionnée. La configuration angulaire de la vanne est telle qu'elle correspond de façon étroite avec la partie angulaire présélectionnée 24 de la plaque de renfort 20. Plusieurs conduits ou flexibles hydrauliques s'étendent entre l'élément de vanne 68 et le vérin hydraulique 52. Un premier conduit 84 s'étend entre un assemblage de pompe 86 installé sur l'assemblage d'armature 12 et l'élément de vanne 68 pour fournir du fluide sous pression à l'élément de vanne. Un second conduit 88 s'étend entre l'élément de vanne 68 et un réservoir de fluide 89 également installé sur l'assemblage d'armature. Un troisième conduit 90 est relié entre l'extrémité de tige 60 du vérin 52 et le réservoir 89. Tout le fluide sous pression est dirigé sur l'élément de vanne 68 afin d'amener le vérin 52 à se déplacer entre ses positions extrêmes allongée et rétractée. Dans la première position, représentée en traits pleins en figure 3, le vérin est allongé dans sa position maximale pour lever l'élément de bras 42. Dans la seconde position, (représentée en traits mixtes en figure 3) le vérin est rétracté pour amener le bras dans sa position la plus basse. Le bras est déplacé entre ces positions extrêmes en tant que partie de la totalité du système de commande de la liaison mécanique avec l'outil de travail. Bien que la disposition représentée et décrite ici n'utilise qu'un seul vérin hydraulique et un seul élément de vanne associé, on comprendra qu'une paire de vérins de levage et d'éléments de vanne pourrait aussi bien être utilisée sans sortir du domaine de l'invention. Pendant le fonctionnement du dispositif de liaison 40, du fluide sous pression est acheminé entre la pompe hydraulique 86, installée sur l'assemblage d'armature 12, et le dispositif de liaison 40, comme cela a été décrit précédemment. Quand on souhaite lever le bras dans sa position extrême, du fluide sous pression est amené à l'élément de vanne 68 depuis la pompe 86 via le conduit 84. L'élément de vanne 68 est en communication directe avec l'extrémité de tête 54 du vérin 52, le vérin s'allonge jusqu'à sa première position. Lorsque le vérin atteint sa position extrême, comme cela est représenté en figure 3, on peut voir que l'élément de vanne 68 est amené très près de l'assemblage d'armature 12. La configuration angulaire présélectionnée de l'élément de vanne 68 est telle qu'elle correspond à la configuration angulaire présélectionnée 24 de la plaque de renfort 20. En fait, les deux configurations présélectionnées sont placées sensiblement parallèles l'une par rapport à l'autre pour permettre aux deux composants de "se nicher" l'un dans l'autre, en utilisant au mieux l'espace disponible. Lorsque le bras est abaissé dans sa seconde position, l'élément de vanne 68 est placé sur la partie supérieure du vérin de façon à rester dans une zone relativement protégée par rapport à la structure environnante. Puisque l'élément de vanne 68 est une vanne anti-retour de charge, il est muni d'un moyen, tel qu'un système pilote de détection de fonctionnement (non représenté), pour piloter le fluide sous pression qui est amené au vérin d'une façon bien connue. L'élément de vanne 68 comprend également une vanne antiretour (non représentée) pour éviter que du fluide ne s'évacue de façon non voulue de l'extrémité de tête du vérin. En étant constituée de cette façon, la vanne peut être placée maintenant directement sur le vérin plutôt que sur l'armature comme dans les dispositions antérieures. La conception en objet permet de satisfaire simplement aux normes strictes de diverses régions du monde qui exigent que la vanne anti-retour de charge soit reliée directement au vérin hydraulique. La configuration spécifique à la vanne et à 1' armature permet d'obtenir ce résultat sans changer les éléments de l'assemblage de structure ou les points de montage des divers composants. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront en considérant la description, les figures et les revendications jointes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de montage pour un élément de vanne, comprenant un élément d'armature (20) qui comporte une partie (22) présentant une configuration présélectionnée un vérin hydraulique (52) ayant une première partie d'extrémité (54) montée sur l'élément d'armature (20) et qui est mobile entre une première position dans laquelle la première partie d'extrémité (54) est placée très près de la partie d'élément d'armature (20) de configuration présélectionnée, et une seconde position dans laquelle la première partie d'extrémité (54) est éloignée de l'élément d'armature (20) ; et un élément de vanne (68) comportant une première partie d'extrémité (76) ayant une configuration présélectionnée et adaptée à s'engager sur la première partie d'extrémité (54) du vérin hydraulique (52) de manière que la partie présélectionnée (82) de l'élément de vanne (68) soit parallèle et peu écartée de la partie présélectionnée (22) de l'élément d'armature (20) lorsque le vérin hydraulique (52) est dans sa première position. 2. Dispositif de montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin hydraulique (52) comprend un collecteur de fluide sous pression (66) qui est prévu pour être équipé de l'élément de vanne (68). 3. Dispositif de montage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de vanne (68) comprend une partie de montage (70) qui est prévue pour s'adapter au collecteur (66) du vérin (52). 4. Dispositif de montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'armature (20) fait partie de l'armature (12) d'une machine de terrassement telle qu'une pelleteuse hydraulique (10). 5. Dispositif de montage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pelleteuse hydraulique (10) comprend un dispositif de liaison mécanique (40) pour installer un outil sur la pelleteuse hydraulique (10). 6. Dispositif de montage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le vérin hydraulique (52) est un vérin de levage, en ce que sa première partie d'extrémité (54) est montée à pivotement sur l'armature (12) de la pelleteuse, en ce que sa seconde partie d'extrémité (60) est montée à pivotement sur le dispositif de liaison (40) et en ce que l'introduction de fluide sous pression dans la première partie d'extrémité (54) du vérin de levage (52) va provoquer le déplacement du dispositif de liaison (40) par rapport à la pelleteuse (10). 7. Dispositif de montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la configuration présélectionnée de l'élément de vanne comprend une première partie sensiblement plane (76), qui s'étend de façon sensiblement parallèle au vérin hydraulique (52) et qui en est espacée d'une première distance présélectionnée, une seconde partie sensiblement plane (80), qui s'étend de façon sensiblement parallèle au vérin hydraulique (52) et qui en est espacée d'une seconde distance présélectionnée, plus grande que la première distance présélectionnée, et une partie inclinée (82) qui s'étend entre les première et seconde parties planes (76, 80). 8. Dispositif de montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs conduits (84, 88, 90) mettent en communication l'élément de vanne (68) avec une source de fluide sous pression installée sur l'armature (12).