Brevet FR3055939A1 — publié le 20180316

VALVE DE COURT-CIRCUIT POUR -UN SOMMATEUR DE DEBIT TROIS VOIES DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine technique des valves de contrôle de fluide utilisées pour le contrôle des débits d'un fluide hydraulique dans des systèmes hydrauliques. Plus particulièrement, la présente invention concerne une valve de court-circuit pour un mélangeur de débit trois voies. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION De nombreux véhicules comprennent des diviseurs/sommateurs de débit trois voies pour contrôler le débit de fluide divisé entre trois dispositifs ou provenant de trois dispositifs. La figure 1 annexée illustre un mode de réalisation d'un système connu de l'état de la technique comprenant deux diviseurs de débit deux 15 voies 10, 20 pour contrôler la répartition des fluides- entre trois modules consommateurs de puissance, par exemple un moteur droit et un moteur gauche ainsi que entre un essieu avant et un essieu arrière. Le but d'un diviseur de débit est généralement de fournir des régimes de débit identiques sur deux sorties. Des diviseurs de débit 20 peuvent également être utilisés par exemple pour des vérins de commande synchronisés (par exemple un chariot élévateur à fourche télescopique). Un premier diviseur de débit 10 divise un flux de fluide provenant d'une pompe, par l'intermédiaire d'un second diviseur de 25 débit 20, entre deux sorties BFR et BFL adaptées par exemple pour être connectées respectivement avec un moteur associé à une roue avant droite et un moteur associé avec une roue avant gauche. La pompe est reliée à une entrée B. Le second diviseur de débit 20 divise le flux de fluide provenant 30 de la pompe entre le premier diviseur de débit 10 contrôlant l'essieu avant et une sortie BR adaptée pour être reliée à un moteur associé à l'essieu arrière. 3055939 2 Le système de l'art antérieur illustré sur la figure 1 comprend également trois valves de court-circuit 30, 40 et 50 pilotées électriquement de manière séparée. La valve de court-circuit 30 est adaptée pour court-circuiter au 5 repos le diviseur de débit avant 10 sur le côté droit en reliant directement la sortie BFR à l'entrée B. La valve de court-circuit 40 est adaptée pour court-circuiter au repos le diviseur 10 de débit avant sur le côté gauche pour relier directement la sortie BFL à l'entrée B. 10 La valve de court-circuit 50 est adaptée pour court-circuiter au repos le diviseur de débit arrière 20 en reliant directement la sortie BR à l'entrée B. Lorsque les valves de court-circuit 30, 40, 50 sont activées, les diviseurs de débit 10 et 20 sont opérationnels. La figure 2 annexée représente un second mode de réalisation d'un système connu de l'état de la technique comprenant deux diviseurs de débit deux voies 10, 20 pour contrôler la répartition du fluide entre trois modules consommateurs de puissance, par exemple entre un moteur droit et un moteur gauche, ainsi que entre un essieu avant et un essieu arrière. Le système de l'art antérieur illustré sur la figure 2 comprend également une valve de court-circuit 60 pilotée hydrauliquement. La valve de court-circuit 60 remplit simultanément les mêmes trois fonctions de court-circuit que les trois valves de court-circuit 30, 40 et 50 illustrées sur la figure 1. En d'autres termes, lorsque la valve de court-circuit 60 est désactivée comme illustré sur la figure 2, les deux diviseurs de débit 10 et 20 sont court-circuités. Les trois sorties BFR, BFL et BR sont reliées en parallèle à l'entrée B, permettant une répartition libre du débit. Lorsque la valve de court-circuit 60 est activée, les trois sorties BFR, BFL et BR sont déconnectées directement de l'entrée B et par conséquent les deux diviseurs de débit 10 et 20 sont actifs. RESUME DE L'INVENTION 3055939 3 Un objet principal de la présente invention est de proposer une valve de court-circuit compacte. A cette fin, la présente invention concerne une valve de court- circuit comprenant : 5 - un bloc boitier comprenant un alésage principal, - un tiroir monté à coulissement dans l'alésage principal, - un ressort qui sollicite le tiroir dans une première position, - un alésage de ligne de pilotage formé dans le bloc boîtier qui est relié avec une chambre de pilotage en contact avec le tiroir, de sorte que, 10 lorsqu'une pression est appliquée sur l'alésage de ligne de pilotage, le tiroir est déplacé dans une seconde position contre l'effort du ressort, - un premier port qui est relié à une chambre primaire annulaire, - un second port qui est relié à la chambre primaire et une connexion permanente réalisée entre le premier port et le second port, quelle que 15 soit la position du tiroir, - deux chambres auxiliaires annulaires prévues respectivement de chaque côté de la chambre primaire, - des gorges formées dans la surface externe du tiroir, la longueur axiale des gorges étant telle que dans la première position du tiroir, les 20 gorges du tiroir réalisent une liaison entre la chambre primaire et les chambres auxiliaires, tandis que dans la seconde position du tiroir, les chambres auxiliaires sont isolées de la chambre primaire, - une chambre auxiliaire annulaire additionnelle, - un passage axial formé à l'intérieur du tiroir et qui est relié par au 25 moins un premier alésage radial à la chambre primaire et qui est également relié à la chambre auxiliaire additionnelle par l'intermédiaire d'au moins un second alésage radial dans la première position du tiroir, tandis que le second alésage radial est isolé de la chambre auxiliaire additionnelle dans la seconde position du tiroir. 30 L'invention concerne également un bloc valve comprenant une valve de court-circuit selon l'invention telle que définie précédemment. Selon des caractéristiques préférentielles de l'invention : 3055939 4 - le bloc valve comprend également deux diviseurs de débit reliés en série (c'est-à-dire que la sortie d'un diviseur de débit est reliée directement à l'entrée de l'autre diviseur de débit), dans lequel le second port est relié directement à l'un des deux diviseurs de débit connectés en série, - les chambres auxiliaires annulaires et la chambre auxiliaire additionnelle sont reliées respectivement à une sortie des diviseurs de débit, - le bloc valve comprend une valve de pilotage contrôlant la pression 10 dans la chambre de pilotage, - toutes les valves du circuit comprises dans le bloc valve sont intégrées dans un boitier commun. L'invention concerne également les véhicules incluant une valve de court-circuit telle que décrite précédemment. 15 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les buts mentionnés précédemment ainsi que des buts additionnels, des caractéristiques et des avantages de l'invention et les moyens pour les obtenir, apparaîtront plus clairement, ainsi que l'invention elle-même, à la lecture de la description qui va suivre 20 considérée en liaison avec les dessins joints sur lesquels : - la figure 1 représente un premier mode de réalisation d'un circuit comprenant des diviseurs/sonnmateurs de débit trois voies connu de l'état de la technique, - la figure 2 représente un second mode de réalisation d'un circuit 25 comprenant des diviseurs/sommateurs de débit trois voies connu de l'état de la technique, - la figure 3 représente une vue d'une valve de court-circuit conforme à la présente invention, - la figure 4 représente un premier circuit mettant en oeuvre la valve de 30 court-circuit conforme à la présente invention, et - la figure 5 représente un second circuit mettant en oeuvre la valve de court-circuit conforme à la présente invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 3055939 La valve de court-circuit 100 conforme à la présente invention, illustrée sur la figure 3, va maintenant être décrite. Sur la figure 3, la valve de court-circuit 100 est illustrée en section plane longitudinale. 5 La valve de court-circuit 100 est réalisée dans un bloc boîtier 110 comprenant un alésage principal 120 centré sur un axe central 0-0. Un tiroir 150 est inséré dans l'alésage principal 120 de sorte qu'il soit mobile à translation dans l'alésage principal 120 selon l'axe central 0-0. 10 Deux bouchons 130, 132 ferment les deux extrémités de l'alésage principal 120. Selon une variante, l'alésage 120 peut être un alésage borgne et dans ce cas, la valve comprend seulement l'un des deux bouchons 130, 132. 15 Un ressort 140 inséré entre le bouchon 130 et le tiroir 150 sollicite le tiroir 150 dans une première position, comme illustré sur la figure 3. Selon une variante, le ressort 140 peut être placé sur l'autre côté du tiroir 150 ou peut être prévu à la base de l'alésage borgne, 20 lorsque l'alésage est un alésage borgne. Une chambre de pilotage 112 est en contact avec le tiroir 150 sur le côté axial opposé du tiroir 150 près du bouchon 132. En d'autres termes, la chambre de pilotage 112 est prévue sur le côté axial du tiroir opposé au ressort 140. 25 Un alésage de ligne de pilotage 114 est formé radialement dans le bloc boîtier 110 conduisant à la chambre de pilotage 112. Lorsqu'une pression est appliquée à l'alésage de la ligne de pilotage 114, le tiroir 150 est déplacé dans une seconde position l'encontre de l'effort exercé par le ressort 140. 30 La valve de court-circuit 100 comprend une chambre primaire annulaire 121 réalisée dans l'alésage principal 120. Un premier port radial 113 est réalisé dans le bloc 110 conduisant à la chambre primaire 121. 3055939 6 Un second port radial 115 conduit à la chambre primaire 121. Une connexion permanente est réalisée entre le premier port 113 et le second port 115 quelle que soit la position du tiroir 150. De plus, deux chambres auxiliaires annulaires 122, 123 sont 5 formées dans l'alésage principal 120 respectivement de chaque côté de la chambre primaire 121. Des gorges 152, 154 sont formées sur la surface extérieure du tiroir 150. L'extension axiale des gorges 152 et 154 et telle -que dans la première position du tiroir 150, la gorge 152 opère une liaison entre la 10 chambre primaire 121 et la chambre auxiliaire 122 et la gorge 154 réalise une liaison entre la chambre primaire 121 et la chambre auxiliaire 123, tandis que dans la deuxième position du tiroir 150, les chambres auxiliaires 122, 123 sont isolées de la chambre primaire 121. La valve de court-circuit 100 comprend en outre une chambre 15 auxiliaire annulaire additionnelle 125. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 3, ladite chambre auxiliaire additionnelle 125 est réalisée entre la chambre auxiliaire 123 et la chambre de pilotage 112. En variante, la chambre auxiliaire pourrait être sur l'autre côté axial de la valve, entre la 20 chambre auxiliaire 122 et le ressort 140. Comme illustré sur la figure 3, un passage axial central est formé à l'intérieur du tiroir 150. Le passage axial 160 est un alésage borgne. L'extension longitudinale du passage axial 160 s'étend de la chambre principale 121 jusqu'au bouchon 132. Le passage axial 160 25 conduit à l'extrémité du tiroir 150 adjacente au bouchon 132. La sortie du passage 160 adjacente au bouchon 132 est fermée par un bouchon d'étanchéité 162. Cependant, le mode de réalisation du passage axial central 160 illustré sur la figure 3 n'est pas limitatif. A titre d'exemple, le passage 30 160 peut être réalisé par moulage de sorte que le bouchon 162 ne serait pas nécessaire. 3055939 7 Une première série d'alésages radiaux 164 sont réalisés dans le tiroir 150 en regard de la chambre principale 121 afin de relier le passage 160 avec la chambre principale 121. Une seconde série d'alésages radiaux 166 sont réalisés dans le tiroir 150. Ladite seconde série d'alésages radiaux 166 relie la chambre auxiliaire additionnelle 125 avec la chambre principale 121 dans la première position du tiroir 150. Cependant, la localisation des seconds alésages 166 est-elle que dans la deuxième position du tiroir 150, les seconds alésages radiaux 166 sont isolés de la chambre auxiliaire 10 additionnelle 125. Le premier port radial 113 est relié à un premier canal Ll, tandis que la chambre auxiliaire 122, la chambre principale 121, la chambre auxiliaire 123 et la chambre auxiliaire additionnelle 125 sont reliées respectivement aux canaux L2, L3, L4 et L5. 15 L'homme du métier comprendra que dans le mode de court- circuit de la valve de court-circuit conforme à la présente invention, lorsque le signal de pilotage sur la ligne de pilotage 114 est désactivée, une liaison est réalisée entre le premier port radial 113, la chambre principale 121, la chambre auxiliaire 122 et 123 ainsi qu'avec la 20 chambre auxiliaire additionnelle 125, avec de faible perte de pression grâce au passage 160 dans le tiroir 150 et la forme des gorges 152 et 154. Le canal L1 est relié aux quatre canaux L2, L3, L4 et L5. Du fluide peut également passer dans la direction opposée, à partir de la chambre principale 121, les chambres auxiliaires 122 et 123, ainsi que la 25 chambre auxiliaire additionnelle 125 vers le premier port radial 113, c'est-à-dire à partir des quatre canaux L2, L3, L4, L5 vers le premier canal Li. Dans le mode de division/sommation, lorsqu'un signal de pilotage sur la ligne de pilotage 114 est activé et que par conséquent 30 une pression est appliquée sur la ligne de pilotage 114, une liaison est encore réalisée entre le premier port radial 113 et la chambre principale 121. Le canal Ll est relié au canal L3, lui-même relié au sommateur de débit. Par contre, la chambre auxiliaire 122 et 123, ainsi que la chambre 3055939 8 auxiliaire additionnelle 125, sont isolées du premier port radial 113. La valve de court-circuit est en mode division. Du fluide peut également passé dans la direction opposée à partir de la chambre principale 121 vers le premier port radial 113, c'est-à-dire à partir du canal L3 vers le 5 premier canal L1. La valve de court-circuit conforme à la présente invention, lorsqu'elle est associée à un mélangeur de débit trois voies, tel qu'illustré par exemple sur les figures 4 et 5, permet soit une faible chute de pression lorsque le contrôle de fluide n'est pas activé et un 10 contrôle de flux lorsque la valve de court-circuit est pilotée hydrauliquement. Un premier exemple de mise en oeuvre de la valve de court- circuit conforme à la présente invention est illustrée sur la figure 4. La figure 4 représente un véhicule à trois roues et un moteur 15 hydraulique dans chaque roue, par exemple un chariot élévateur trois roues. Sur la figure 4, une pompe 200 est reliée entre les ports A et B. Un moteur hydraulique 210 pour 'un essieu arrière ou une roue arrière est relié entre les ports AR et BR. Des moteurs hydrauliques 220 20 et 230 pour la roue droite d'un essieu avant et pour la roue gauche de l'essieu avant sont reliées entre les ports BFR et AFR, et BFL et AFL respectivement. Le port P est adapté pour être relié à une ligne pour un contrôle de freinage. 25 Le port G est adapté pour être relié à une pompe de gavage. Le port T est adapté pour être relié à un réservoir sans pression. Le valve 240 contrôle le freinage de parking par une liaison soit à un réservoir sans pression soit à une source de fluide sous pression. La valve 250 commande la désactivation de la valve de court- 30 circuit. Dans la position désactivée de la valve 250 illustrée sur la figure 4, la ligne de pilotage 114 et la chambre de pilotage 112 sont reliées à un réservoir sans pression par l'intermédiaire d'un port T. Par contre 3055939 9 dans la position active de la valve 250 la ligne de pilotage 114 et la chambre de pilotage 112 sont reliées à la pompe de gavage. La ligne S est reliée à une alimentation pour stabiliser un vérin de levage, tandis que les lignes SR et SL sont reliées à des vérins 5 stabilisateurs pour contrôler le levage synchronisé d'une fourche, via un diviseur de débit 260. Un second exemple de mise en oeuvre de la valve de court- circuit 100 conforme à la présente invention est illustré sur la figure 5. En plus de la valve 240 pour commander le freinage et la valve 10 250 pour piloter la fonction de court-circuit, le second mode de réalisation illustré sur la figure 5 comprend une valve d'échange 260 possédant une fonction d'échangeur de chaleur, une valve 270 de roue libre et une valve 272 pour contrôler la valve de roue libre 270. Sur la figure 5, seul un diviseur de débit est représenté. Un 15 second diviseur de débit peut être mis en oeuvre en série avec le premier diviseur de débit pour diviser le débit entre des ports AVG et AVD. De préférence, toutes les valves des circuits illustrées respectivement sur les figures 4 et 5 sont intégrées dans un boîtier 20 commun formant un bloc valve. La valve de court-circuit conforme à la présente invention offre les avantages suivants : - un design simple impliquant des bonnes performances et un prix bas. - une simplification quant à la fabrication du corps et de la valve du 25 court-circuit conforme à l'art antérieur. - une réduction de volume pour la valve de court-circuit et le corps conduisant à une intégration compacte de la fonction de pilotage, une connexion simple du diviseur de débit de base et une modularité pour les autres fonctionnalités associées. 30 - l'application à des valves de commande en traction ainsi qu'à des blocs de transmission hydraulique dédiés à des clients spécifiques. 3055939 10 L'invention peut être appliquée à de nombreuses applications. Une application typique, mais non limitative est celle des chariots élévateurs trois roues ou machines similaires. REVENDICATIONS1. Valve de court-circuit comprenant : - un bloc boîtier (110) comprenant un alésage principal (120), 5 - un tiroir (150) monté à coulissement dans l'alésage principal (120), - un ressort (140) qui sollicite le tiroir (150) dans une première position, - un alésage de ligne de pilotage (114) formé dans le bloc boîtier (110) qui est relié avec une chambre de pilotage (112) en contact avec le tiroir (150), de sorte que, lorsqu'une pression est appliquée sur l'alésage de 10 ligne de pilotage (114), le tiroir (150) est déplacé dans une seconde position contre l'effort du ressort (140), - un premier port (113) qui est relié à une chambre primaire annulaire (121), - un second port (115) qui est relié à la chambre primaire (121) et une 15 connexion permanente réalisée entre le premier port (113) et le second port (115), quelle que soit la position du tiroir (150), - deux chambres auxiliaires annulaires (122, 123) prévues respectivement de chaque côté de la chambre primaire (121), - des gorges (152, 154) formées dans la surface externe du tiroir (150), 20 la longueur axiale des gorges (152, 154) étant telle que dans la première position du tiroir (150), les gorges (152, 154) du tiroir réalisent une liaison entre la chambre primaire (121) et les chambres auxiliaires (122, 123), tandis que dans la seconde position du tiroir, les chambres auxiliaires (122, 123) sont isolées de la chambre primaire 25 (121), - une chambre auxiliaire annulaire additionnelle (125), - un passage axial (160) formé à l'intérieur du tiroir (150) et qui est relié par au moins un premier alésage radial (164) à la chambre primaire (121) et qui est également relié à la chambre auxiliaire 30 additionnelle (125) par l'intermédiaire d'au moins un second alésage radial (166) dans la première position du tiroir (150), tandis que le second alésage radial (166) est isolé de la chambre auxiliaire additionnelle (125) dans la seconde position du tiroir (150). 3055939 12 2. Valve de court-circuit selon la revendication 1, caractérisée en ce que la sortie du passage axial (160) formé à l'intérieur du tiroir (150) est obturée par un bouchon d'étanchéité (162). 3. Valve de court-circuit selon l'une des revendications 1 ou 2, 5 caractérisée en ce que l'alésage principal (120) est fermé par au moins un bouchon (130, 132). 4. Valve de court-circuit selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'alésage principal (120) est fermé par deux bouchons (130, 132). 10 5. Valve de court-circuit selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'au moins le premier alésage radial (164) ou le second alésage radial (166) associé au passage (160) formé dans le tiroir (150) comprend une série d'alésage radiaux. 6. Bloc valve comprenant une valve de court-circuit (100) conforme à 15 l'une des revendications 1 à 5 et deux diviseurs de débit (10, 20) reliés -en-série, caractérisé en ce que le second-port-(115)-est relié_directement à l'un des deux diviseurs de débit (10, 20) connectés en série. 7. Bloc valve selon la revendication 6, caractérisé en ce que les chambres auxiliaires annulaires (122, 123) et la chambre auxiliaire 20 additionnelle (125) sont reliées respectivement à une sortie des diviseurs de débit (10, 20). 8. Bloc valve selon l'une des revendications 6 à 7, comprenant une valve de pilotage (250) contrôlant la pression dans la chambre de pilotage (112). 25 9. Bloc valve selon l'une des revendications 6 à 8, comprenant une valve de court-circuit conforme à l'une des revendications 1 à 5 placée dans un circuit hydraulique caractérisé en ce que toutes les valves (100, 240, 250, 260 ; 270, 272) du circuit sont intégrées dans un boîtier commun. 30 10. Véhicule comprenant un circuit comprenant une valve de court-circuit (100) conforme à l'une des revendications 1 à 5 ou un bloc valve conforme à l'une des revendications 6 à 9.