FR2671144A1

FR2671144A1 - Device for controlling an autonomous thrust cylinder

Info

Publication number: FR2671144A1
Application number: FR9016411A
Authority: FR
Inventors: Faivre-Duboz Denis Marie Yves
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-12-28
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1992-07-03
Anticipated expiration: 2010-12-28
Also published as: FR2671144B1

Abstract

Device for controlling a thrust cylinder, characterised in that the pressure produced by the pump (5) is applied to one of the chambers (3 or 4 depending on the direction of rotation of the pump) of the thrust cylinder (1) by interposition of a non-return valve (12 or 13), and of a balancing valve (16 or 17) of a known type, the said valve being driven by the said pressure, connected, on the one hand, to the reservoir (11) and, on the other hand, to the pipe feeding the other chamber of the thrust cylinder at a point located between the said chamber and the corresponding non-return valve. All the components are carried by a unit (24) including suitable holes, interposed between the pump (5) and the thrust cylinder (1).

Description

La présente invention est relative à un dispositif de commande d'un vérin autonome. The present invention relates to a device for controlling an autonomous cylinder.

On désigne par "vérin autonome" un vérin qui possède tous les éléments nécessaires à son fonctionnement à savoir : une pompe, un moteur d'entraînement de la pompe et un réservoir de fluide. Dès qu'un tel vérin est fixé à son poste de travail il est immédiatement opérationnel sans qu'il soit nécessaire de réaliser des branchements de conduite de fluide. The term "autonomous cylinder" designates a cylinder which has all the elements necessary for its operation, namely: a pump, a pump drive motor and a fluid reservoir. As soon as such an actuator is fixed to its work station it is immediately operational without the need to make fluid line connections.

Selon le sens de rotation du moteur, donc de la pompe, on envoie le fluide sous pression d'un côté ou de l'autre du piston et, de ce fait, I'appareil comporte deux circuits indépendants et identiques, ces deux circuits formant le bloc de commande et comportant différents composants. Depending on the direction of rotation of the motor, therefore of the pump, the fluid under pressure is sent to one side or the other of the piston and, as a result, the device comprises two independent and identical circuits, these two circuits forming the control block and comprising different components.

Ainsi, on connaît un bloc de commande selon lequel le fluide sous pression parvient à l'une des chambres du vérin en forçant un clapet antiretour, le fluide contenu dans l'autre chambre retournant au réservoir en traversant un étrangleur et un clapet piloté, ce clapet ne pouvant s'ouvrir que si on lui applique la pression engendrée par la pompe. Ce dispositif est complété par une prise de pression et par un limiteur de pression monté en dérivation entre la pompe et le clapet anti-retour précité.La prise de pression permet de brancher un manomètre lors du réglage de l'étrangleur. Thus, a control unit is known according to which the pressurized fluid reaches one of the chambers of the jack by forcing a non-return valve, the fluid contained in the other chamber returning to the reservoir by passing through a throttle and a piloted valve, this valve can only open if the pressure generated by the pump is applied to it. This device is completed by a pressure tap and by a pressure limiter mounted as a bypass between the pump and the aforementioned non-return valve. The pressure tap makes it possible to connect a pressure gauge when adjusting the throttle.

Le limiteur de pression a pour fonction de dériver le fluide sous pression vers le réservoir lorsque le piston est en butée et il permet ainsi de protéger la pompe.The pressure limiter has the function of diverting the pressurized fluid towards the reservoir when the piston is in abutment and it thus makes it possible to protect the pump.

Un tel dispositif ne donne pas satisfaction pour de multiples raisons et on peut citer, notamment, les inconvénients ci-dessous
-ce système contrôle mal les charges motrices, ce qui se traduit par des à-coups et une tendance à la cavitation;
-le réglage de l'étrangleur est lié à la nature du travail effectué par le vérin et il ne peut donc pas être effectué en usine;
-aucun moyen n'est prévu pour protéger le système en cas de surcharge ou en cas d'élévation de température;
-aucun moyen n'est prévu pour limiter la surpression résultant de l'inertie de la charge lors d'un arrêt.Such a device is not satisfactory for multiple reasons and we can cite, in particular, the disadvantages below
-this system poorly controls the motor loads, which results in jerks and a tendency to cavitation;
the adjustment of the throttle is linked to the nature of the work carried out by the jack and it cannot therefore be carried out in the factory;
- no means is provided to protect the system in the event of overload or in the event of temperature rise;
-No means are provided to limit the overpressure resulting from the inertia of the load during a stop.

Le dispositif de commande de l'invention, qui remédie à ces inconvénients, est remarquable en ce que la pression produite par la pompe est appliquée à l'une des chambres du vérin, par l'entremise d'un clapet antiretour, et à une soupape d'équilibrage, pilotée par ladite pression, ladite soupape étant reliée, d'une part, au réservoir de fluide et, d'autre part, au conduit d'alimentation de l'autre chambre du vérin entre celle-ci et le clapet anti-retour correspondant audit conduit. The control device of the invention, which overcomes these drawbacks, is remarkable in that the pressure produced by the pump is applied to one of the chambers of the jack, by means of a non-return valve, and to a balancing valve, controlled by said pressure, said valve being connected, on the one hand, to the fluid reservoir and, on the other hand, to the supply duct of the other chamber of the jack between the latter and the valve anti-return corresponding to said conduit.

La présente invention sera mieux comprise par la description qui va suivre faite en se référant au dessins annexés à titre d'exemple indicatif, seulement, sur lesquels
-la figure 1 est une vue montrant le schéma hydraulique d'un dispositif de commande conforme à l'invention;
-la figure 2 est vue en coupe verticale d'un vérin autonome réalisé conformément à la présente invention;
-la figure 3 est une vue en coupe,à plus grande échelle, effectuée selon la ligne 111-111 de la figure 2;
-la figure 4 est une vue en coupe,analogue à celle 3, effectuée selon la ligne IV-IV de la figure 2;
-la figure 5 est une vue en coupe effectuée selon la ligne V-V de la figure 2;
-la figure 6 est une vue en coupe effectuée selon la ligne VI-VI de la figure 2;;
-la figure 7 est une vue en coupe, partielle et limitée à la section, effectuée selon la ligne VII-VII de la figure 6, la vue étant redressée;
-la figure 8 est une vue en coupe, analogue à la figure 7, effectuée selon la ligne VIII-VIII de la figure 4.The present invention will be better understood from the description which follows made with reference to the accompanying drawings by way of indicative example only, in which
FIG 1 is a view showing the hydraulic diagram of a control device according to the invention;
FIG. 2 is a view in vertical section of an autonomous cylinder produced in accordance with the present invention;
FIG. 3 is a sectional view, on a larger scale, taken along line 111-111 of FIG. 2;
FIG 4 is a sectional view, similar to that 3, taken along the line IV-IV of Figure 2;
FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV in FIG. 2;
FIG 6 is a sectional view taken along line VI-VI of Figure 2;
FIG 7 is a sectional view, partial and limited to the section, taken along line VII-VII of Figure 6, the view being straightened;
FIG. 8 is a sectional view, similar to FIG. 7, taken along line VIII-VIII of FIG. 4.

En se reportant à la figure 1, on voit que, de la façon connue, le vérin, proprement dit, est désigné par 1 et que le piston 2 délimite deux chambres 3 et 4 dans chacune desquelles on peut envoyer un fluide sous pression par l'entremise d'une pompe 5 entraînée, dans un sens ou dans l'autre, par un moteur 6 tel que, par exemple, un moteur électrique. Le sens de retotation du moteur 6 détermine l'envoi du fluide vers l'une ou l'autre des chambres 3 et 4. Referring to FIG. 1, it can be seen that, in known manner, the actuator proper is designated by 1 and that the piston 2 delimits two chambers 3 and 4 in each of which a fluid under pressure can be sent by l 'through a pump 5 driven, in one direction or the other, by a motor 6 such as, for example, an electric motor. The direction of retotation of the motor 6 determines the sending of the fluid to one or the other of the chambers 3 and 4.

Chaque sortie de la pompe communique par un conduit, 7 ou 8, avec l'une des chambres du vérin et par un conduit, 9 ou 10, avec le réservoir 11. Each outlet of the pump communicates by a conduit, 7 or 8, with one of the chambers of the jack and by a conduit, 9 or 10, with the reservoir 11.

Des clapets anti-retour, 12 et 13, sont interposés sur les conduits 7 et 8 et s'opposent au retour du fluide vers la pompe 5. Non-return valves, 12 and 13, are interposed on the conduits 7 and 8 and oppose the return of the fluid to the pump 5.

En amont des clapets 12 et 13 la pression est dérivée par l'entremise de conduits 14 et 15 aboutissant, chacun, à l'orifice de pilotage d'une soupape d'équilibrage respectivement 16 et 17. L'orifice d'entrée 18 de la soupape 16 communique avec le conduit 8 en un point situé entre le clapet 13 et la chambre 4. L'orifice de sortie 19 de la soupape 16 communique directement avec le réservoir 11. Une disposition identique est adoptée pour la soupape 17. Upstream of the valves 12 and 13, the pressure is derived by means of conduits 14 and 15 each leading to the pilot orifice of a balancing valve 16 and 17 respectively. The inlet orifice 18 of the valve 16 communicates with the conduit 8 at a point situated between the valve 13 and the chamber 4. The outlet orifice 19 of the valve 16 communicates directly with the tank 11. An identical arrangement is adopted for the valve 17.

Lors de la mise en route du moteur 6, la pompe 5 aspire le fluide dans le réservoir 11, à travers un clapet anti-retour 20, et elle le refoule vers la chambre 3 en forçant le clapet 12. Un clapet anti-retour 21, identique à celui 20, s'oppose au retour du fluide vers le réservoir. When the engine 6 is started, the pump 5 sucks the fluid in the reservoir 11, through a non-return valve 20, and it discharges it towards the chamber 3 by forcing the valve 12. A non-return valve 21 , identical to that 20, opposes the return of the fluid to the reservoir.

Simultanément, la pression qui règne dans la chambre 3 est appliquée, par le conduit 14 à l'orifice de pilotage de la soupape 16 qui s'ouvre et permet au fluide contenu dans la chambre 4 de retourner vers le réservoir, le piston se déplace selon la flèche F et déplace la charge qui lui est reliée. Simultaneously, the pressure prevailing in the chamber 3 is applied, by the conduit 14 to the pilot orifice of the valve 16 which opens and allows the fluid contained in the chamber 4 to return to the reservoir, the piston moves according to arrow F and moves the load connected to it.

Lorsque le piston vient en butée mécanique la pression, générée par la pompe, se trouve limitée à la valeur de tarage de la soupape 16. When the piston comes into mechanical abutment, the pressure generated by the pump is limited to the setting value of valve 16.

Le déplacement de la charge est rarement linéaire, celle-ci étant généralement astreinte à suivre une trajectoire particulière. Durant ce déplacement la force nécessaire au mouvement peut diminuer, s'annuler ou s'inverser, la charge devient motrice. Lorsque la force diminue, la pression dans la chambre 3 varie dans le même sens ainsi que la pression de pilotage appliquée à la soupape 16 et celle-ci tend à se fermer en freinant le déplacement du piston 2. The movement of the load is rarely linear, it is generally required to follow a particular trajectory. During this movement, the force necessary for the movement can decrease, cancel or reverse, the load becomes motive. When the force decreases, the pressure in the chamber 3 varies in the same direction as does the pilot pressure applied to the valve 16 and the latter tends to close by slowing down the movement of the piston 2.

Si l'effort résistant s'annule, la pression de pilotage s'annule et la soupape 16 se ferme. A ce moment, la pression dans la chambre 3 augmente puisque la pompe est toujours en action, et, par suite, celle régnant à l'orifice de pilotage de la soupape 16 et une situation d'équilibre s'établit. If the resisting force is canceled, the pilot pressure is canceled and the valve 16 closes. At this time, the pressure in the chamber 3 increases since the pump is always in action, and, consequently, that prevailing at the pilot orifice of the valve 16 and a situation of equilibrium is established.

Une situation d'équilibre s'établit, également, si la charge devient motrice c'est-à-dire si elle tend à déplacer le piston 2 selon la flèche F. A situation of equilibrium is established, also, if the load becomes motive, that is to say if it tends to move the piston 2 according to arrow F.

II résulte de explications, ci-dessus, que le mouvement s'effectue de manière régulière et sans à-coups. It follows from the explanations above, that the movement is carried out regularly and smoothly.

Lorsque le moteur 6 est à l'arrêt, le piston 2 est immobile, le fluide ne pouvant pas retourner vers le réservoir par les conduits 7 et 8, en raison des clapets 12 et 13, ni par les soupapes 16 et 17, qui sont fermées en l'absence de pression de pilotage. Les clapets 22 et 23, incorporés par fabrication aux soupapes 16 et 17, assurent à ce moment la même fonction de blocage que les clapets 12 et 13. When the engine 6 is stopped, the piston 2 is stationary, the fluid being unable to return to the reservoir by the conduits 7 and 8, due to the valves 12 and 13, nor by the valves 16 and 17, which are closed in the absence of pilot pressure. The valves 22 and 23, incorporated by manufacture into the valves 16 and 17, at this time provide the same blocking function as the valves 12 and 13.

Dans cette position, si la température ambiante s'élève, la pression dans les chambres s'élève fortement jusqu'au moment où cette pression atteint la valeur de la pression de tarage des soupapes. Lorsque cette valeur est atteinte, les soupapes s'ouvrent et permettent au fluide de s'écouler vers le réservoir 11. Il y a donc lieu de noter qu'une "surcharge thermique" ne risque pas d'avoir des effets destructeurs comme c'est le cas avec les dispositifs connus. In this position, if the ambient temperature rises, the pressure in the chambers rises sharply until this pressure reaches the value of the set pressure of the valves. When this value is reached, the valves open and allow the fluid to flow towards the reservoir 11. It should therefore be noted that a "thermal overload" is not likely to have destructive effects as it is the case with known devices.

Dans le même esprit si, par une manoeuvre accidentelle on force, par exemple, le piston 2 à se déplacer, en sens inverse de la flèche F, le fluide comprimé dans la chambre 3 pourra retourner au réservoir 1 1 en traversant la soupape 17 dès que la pression, dans la dite chambre, sera devenue supérieure à la pression de tarage de ladite soupape. Simultanément du fluide sera aspiré dans le réservoir 11 par le clapet 22 de la soupape 16. In the same spirit if, by an accidental maneuver, the piston 2 is forced, for example, to move, in the opposite direction to the arrow F, the fluid compressed in the chamber 3 can return to the reservoir 1 1 by passing through the valve 17 as soon as that the pressure in said chamber will have become greater than the set pressure of said valve. Simultaneously, fluid will be drawn into the reservoir 11 by the valve 22 of the valve 16.

De la même façon, le dispositif se trouve protégé contre les surpressions engendrées par la charge en mouvement lorsqu'on l'arrête. In the same way, the device is protected against overpressures generated by the moving load when it is stopped.

Les figures 2, 3,et suivantes illustrent un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention. Les parties déjà décrites en regard de la figure 1 seront affectées des mêmes références. Figures 2, 3, and following illustrate a particularly advantageous embodiment of the invention. The parts already described with reference to FIG. 1 will be given the same references.

Selon une caractéristique de l'invention, tous les composants sont portés par un bloc 24, convenablement usiné pour les recevoir et comportant des perçages matérialisant les conduits déjà décrits. According to a characteristic of the invention, all the components are carried by a block 24, suitably machined to receive them and comprising bores materializing the conduits already described.

Le bloc 24 est physiquement interposé entre la pompe 5 et le vérin 1, ces deux éléments étant entourés de viroles 25 et 26 qui délimitent un réservoir à fluide en deux parties 11a et 11b. Les deux parties du réservoir communiquent par des perçages 27 pratiqués axialement dans le bloc 24 (fig.3). The block 24 is physically interposed between the pump 5 and the jack 1, these two elements being surrounded by ferrules 25 and 26 which delimit a fluid reservoir in two parts 11a and 11b. The two parts of the tank communicate by holes 27 made axially in the block 24 (fig.3).

Le bloc 24 constitue la partie la plus résistante de l'ensemble et, de ce fait, il est utilisé pour fixer le vérin autonome. A cet effet, il présente deux paliers 28 (fig.5). The block 24 constitutes the most resistant part of the assembly and, therefore, it is used to fix the autonomous cylinder. To this end, it has two bearings 28 (fig.5).

II est à noter que ce mode de réalisation est particulièrement avantageux puisque l'assemblage des composants sur le bloc 24 s'effectue sans raccordement de tuyauterie, exception faite, toutefois, de la tubulure 8a (fig. 2). It should be noted that this embodiment is particularly advantageous since the assembly of the components on the block 24 is carried out without piping connection, except, however, for the tubing 8a (FIG. 2).

II faut noter, aussi, que tous les composants sont internes et qu'aucun réglage n'est à effectuer par l'utilisateur. It should also be noted that all the components are internal and that no adjustment is to be made by the user.

Claims

REVENDICATIONS

1-Dispositif de commande d'un vérin, caractérisé en ce que la pression produite par la pompe (5) est appliquée à l'une des chambres (3 ou 4 selon le sens de rotation de la pompe) du vérin 1 par l'entremise d'un clapet antiretour (12 ou 13), et à une soupape d'équilibrage (16 ou 17) d'un type connu, ladite soupape étant pilotée par ladite pression, reliée, d'une part, au réservoir (i 1) et, d'autre part, au conduit d'alimentation de l'autre chambre du vérin en un point situé entre ladite chambre et le clapet anti-retour correspondant. 1-Control device for a jack, characterized in that the pressure produced by the pump (5) is applied to one of the chambers (3 or 4 depending on the direction of rotation of the pump) of the jack 1 by the through a non-return valve (12 or 13), and to a balancing valve (16 or 17) of a known type, said valve being controlled by said pressure, connected, on the one hand, to the reservoir (i 1 ) and, on the other hand, to the supply duct of the other chamber of the jack at a point located between said chamber and the corresponding non-return valve.

2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que tous les composants sont portés par un bloc (24), comportant des perçages appropriés, interposé entre la pompe (5) et le vérin (1). 2-Device according to claim 1, characterized in that all the components are carried by a block (24), comprising appropriate holes, interposed between the pump (5) and the cylinder (1).

3-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le résevoir de fluide (11) est séparé en deux parties (lita et llb) communiquant entre elles par l'entremise de perçages pratiqués dans le bloc (24). 3-Device according to claim 2, characterized in that the fluid reservoir (11) is separated into two parts (lita and llb) communicating with each other by means of holes made in the block (24).

4- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le bloc (24) est utilisé pour fixer le vérin autonome. 4- Device according to any one of claims 2 and 3, characterized in that the block (24) is used to fix the autonomous cylinder.