FR2710372A1

FR2710372A1 - Hydraulic control device for a double-acting cylinder.

Info

Publication number: FR2710372A1
Application number: FR9311276A
Authority: FR
Inventors: Bourgeois Alain
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 1995-03-31
Anticipated expiration: 2013-09-22
Also published as: FR2710372B1; AU7786094A; EP0776426B1; EP0776426A1; WO1995008715A1; DE69415559D1

Abstract

La présente invention concerne un dispositif d'alimentation hydraulique d'un vérin (1) à double effet, comportant une centrale électro-hydraulique (5) alimentant en huile sous pression le vérin par l'intermédiaire d'une tuyauterie (15) et d'un bloc de distribution (12), caractérisé en ce que le bloc de distribution (12) est fixé sur le corps du vérin, directement ou à proximité immédiate de celui-ci, par l'intermédiaire d'organes de liaison rigides (10) et en ce qu'il comporte un clapet antiretour (14) ou un limiteur de débit branché, à l'intérieur du bloc de distribution (12), sur un conduit (13) relié, en amont, à une tuyauterie d'alimentation (15) s'étendant jusqu'à la centrale électro-hydraulique (6) et, en aval, au vérin hydraulique (1). Ledit dispositif d'alimentation comporte des moyens pour protéger efficacement le vérin à l'encontre d'un éclatement de la tuyauterie l'alimentant en huile sous pression. Le dispositif est notamment applicable au hayon élévateur.The present invention relates to a hydraulic supply device for a double-acting cylinder (1), comprising an electro-hydraulic unit (5) supplying pressurized oil to the cylinder via a pipe (15) and 'a distribution block (12), characterized in that the distribution block (12) is fixed to the cylinder body, directly or in the immediate vicinity thereof, by means of rigid connecting members (10 ) and in that it comprises a non-return valve (14) or a flow limiter connected, inside the distribution block (12), to a duct (13) connected, upstream, to a supply pipe (15) extending to the electro-hydraulic unit (6) and, downstream, to the hydraulic cylinder (1). Said supply device comprises means for effectively protecting the jack against a burst of the pipe supplying it with pressurized oil. The device is particularly applicable to the tail lift.

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE HYDRAULIQUE D'UN VERIN A DOUBLE
EFFET
La présente invention concerne un dispositif de commande hydraulique d'un vérin à double effet.HYDRAULIC CONTROL DEVICE FOR A DOUBLE CYLINDER
EFFECT
The present invention relates to a hydraulic control device for a double-acting cylinder.

Les vérins hydrauliques à double effet sont généralement alimentés en huile sous pression par une centrale électro-hydraulique à laquelle est adjoint un bloc de distribution de l'huile comprenant un distributeur hydraulique ou un ensemble de clapets commandant le fonctionnement du vérin dans les deux sens, notamment dans le cas d'un fonctionnement différentiel. Le vérin hydraulique est monté à proximité immédiate de l'élément dont il doit provoquer le mouvement et il est relié, par des tuyauteries souples ou rigides, au bloc de distribution situé à distance, généralement à proximité immédiate de la centrale électro-hydraulique. Double-acting hydraulic cylinders are generally supplied with pressurized oil by an electro-hydraulic unit to which is added an oil distribution block comprising a hydraulic distributor or a set of valves controlling the operation of the cylinder in both directions, especially in the case of differential operation. The hydraulic cylinder is mounted in the immediate vicinity of the element whose movement it is to cause and it is connected, by flexible or rigid pipes, to the remote distribution block, generally in the immediate vicinity of the electro-hydraulic unit.

Un tel dispositif d'alimentation hydraulique présente l'inconvénient que, si les tuyauteries d'alimentation du vérin sont souples, ces tuyauteries peuvent se rompre, l'huile sous pression peut fuir à l'extérieur à partir de la tuyauterie rompue, le vérin n'est alors plus alimenté et la charge actionnée par le vérin n'est plus maintenue. I1 peut en résulter, dans certains cas, des dommages matériels sérieux et même éventuellement des accidents pouvant mettre en cause la vie des opérateurs. Such a hydraulic supply device has the drawback that, if the supply pipes of the jack are flexible, these pipes can break, the pressurized oil can leak outside from the broken pipes, the jack is then no longer supplied and the load actuated by the jack is no longer maintained. In certain cases, this can result in serious material damage and even possibly accidents which could endanger the lives of operators.

Si le circuit de liaison hydraulique entre le vérin et le bloc de distribution associé à la centrale électrohydraulique est constitué de tuyauteries rigides, la cinématique de l'ensemble mobile commandé par le vérin doit tenir compte de l'augmentation de l'encombrement dû à la présence de la centrale électro-hydraulique à proximité du vérin. If the hydraulic connection circuit between the cylinder and the distribution block associated with the electrohydraulic unit consists of rigid piping, the kinematics of the mobile assembly controlled by the cylinder must take into account the increase in size due to the presence of the electro-hydraulic unit near the cylinder.

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant un dispositif d'alimentation hydraulique de conception particulièrement simple, d'un encombrement réduit et protégeant efficacement le vérin à l'encontre d'un éclatement de la tuyauterie l'alimentant en huile sous pression. The present invention seeks to remedy these drawbacks by providing a hydraulic supply device with a particularly simple design, of reduced bulk and effectively protecting the jack against bursting of the piping supplying it with pressurized oil. .

A cet effet ce dispositif d'alimentation hydraulique d'un vérin à double effet, comportant une centrale électro-hydraulique alimentant en huile sous pression le vérin par l'intermédiaire d'une tuyauterie et d'un bloc de distribution, est caractérisé en ce que le bloc de distribution est fixé sur le corps du vérin directement ou à proximité immédiate de celui-ci par l'intermédiaire d'organes de liaison rigides et en ce que un contrôleur de débit par exemple un étrangleur ou un clapet anti-retour, solidarisé à l'ensemble constitué du vérin et du bloc de distribution est relié en amont à une tuyauterie d'alimentation s'étendant jusqu'à la centrale électrohydraulique et, en aval, au vérin hydraulique par un conduit interne audit bloc de distribution. To this end, this hydraulic supply device for a double-acting cylinder, comprising an electro-hydraulic unit supplying pressurized oil to the cylinder via a pipe and a distribution block, is characterized in that that the distribution block is fixed to the body of the jack directly or in the immediate vicinity thereof by rigid connecting members and in that a flow controller for example a throttle valve or a non-return valve, secured to the assembly consisting of the cylinder and the distribution block is connected upstream to a supply pipe extending to the electrohydraulic unit and, downstream, to the hydraulic cylinder by an internal conduit to said distribution block.

On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé qui est un schéma hydraulique d'un dispositif d'alimentation d'un vérin à fonctionnement différentiel. An embodiment of the present invention will be described below, by way of non-limiting example, with reference to the appended drawing which is a hydraulic diagram of a device for supplying a cylinder with differential operation.

Le dispositif d'alimentation hydraulique suivant l'invention qui est représenté sur le dessin, est prévu pour alimenter en huile sous pression un vérin à double effet 1 à fonctionnement différentiel. Ce vérin 1 comporte un corps cylindrique 2 à l'intérieur duquel est monté à coulissement un piston 3 solidaire d'une tige de piston 4 s'étendant axialement à l'extérieur, à travers une extrémité du corps 2 du vérin, pour commander le déplacement d'une charge quelconque. Le piston 3 délimite, à l'intérieur du corps 2 du vérin, deux chambres à savoir une chambre droite 2a dans laquelle s'étend la tige de piston 4, et une chambre gauche 2b. Le vérin 1 est alimenté en huile sous pression à partir d'une centrale électro-hydraulique 5 comprenant, de la manière habituelle, une pompe à huile 6 entraînée par un moteur électrique 7 et dont l'orifice d'aspiration est relié, par l'intermédiaire d'une canalisation sur laquelle est branché un filtre 8, à un réservoir d'huile 9. La centrale électro-hydraulique 5 comporte également une tuyauterie 11 de retour de l'huile au réservoir 9. The hydraulic supply device according to the invention which is shown in the drawing, is designed to supply pressurized oil to a double-acting cylinder 1 with differential operation. This cylinder 1 comprises a cylindrical body 2 inside which is slidably mounted a piston 3 secured to a piston rod 4 extending axially outside, through one end of the body 2 of the cylinder, to control the displacement of any load. The piston 3 defines, inside the body 2 of the jack, two chambers, namely a right chamber 2a in which the piston rod 4 extends, and a left chamber 2b. The jack 1 is supplied with pressurized oil from an electro-hydraulic unit 5 comprising, in the usual manner, an oil pump 6 driven by an electric motor 7 and the suction port of which is connected, by the by means of a pipe to which a filter 8 is connected, to an oil tank 9. The electro-hydraulic unit 5 also includes a pipe 11 for returning oil to the tank 9.

Suivant l'invention la circulation de l'huile alimentant le vérin 1 est commandée par un bloc de distribution 12 qui est solidarisé directement sur le corps 2 du vérin 1 ou bien à proximité immédiate de celuici, par l'intermédiaire d'organes de liaison rigides 10. According to the invention, the circulation of the oil supplying the jack 1 is controlled by a distribution block 12 which is secured directly to the body 2 of the jack 1 or else in the immediate vicinity thereof, by means of connecting members. rigid 10.

Ce bloc de distribution (12) comporte
- un premier conduit interne (13) muni à l'une de ses extrémités d'un clapet anti-retour (14), lequel est relié à l'orifice de refoulement de la pompe (6) par l'intermédiaire d'une tuyauterie extérieure et souple (15), l'autre extrémité dudit conduit (13) assurant directement l'alimentation en huile sous pression de la chambre droite 2a du vérin (1) d'une part et, à travers un clapet (16) à commande électromagnétique normalement fermé, de la chambre gauche 2b du vérin (1) d'autre part, et
- un second conduit (17) interne audit bloc de distribution (12) reliant la chambre gauche 2b du vérin (1) et la tuyauterie de retour d'huile (11) vers le réservoir (9), par l'intermédiaire d'un clapet (18) à commande électromagnétique, normalement fermé.This distribution block (12) comprises
- a first internal conduit (13) provided at one of its ends with a non-return valve (14), which is connected to the discharge port of the pump (6) by means of a pipe outer and flexible (15), the other end of said conduit (13) directly supplying pressurized oil to the right chamber 2a of the jack (1) on the one hand and, through a control valve (16) electromagnetic normally closed, from the left chamber 2b of the jack (1) on the other hand, and
- a second conduit (17) internal to said distribution block (12) connecting the left chamber 2b of the jack (1) and the oil return pipe (11) to the tank (9), via a electromagnetic valve (18), normally closed.

Le fonctionnement du dispositif d'alimentation hydraulique du vérin 1 est le suivant : pour provoquer la rentrée de la tige, c'est-à-dire son déplacement de la droite vers la gauche sur le dessin, on met en marche la pompe 6 de la centrale électro-hydraulique 5, laquelle refoule de l'huile sous pression, à travers le clapet anti-retour 14 du bloc de distribution 12, dans la chambre droite 2a du vérin 1. On commande également l'excitation du clapet électromagnétique 18 qui passe alors en position d'ouverture, le clapet 16 restant dans sa position de repos fermée. L'huile sous pression arrivant par la tuyauterie 15 et le conduit interne 13 peut alors remplir progressivement la chambre droite 2a du vérin 2, tandis que l'huile se trouvant dans la chambre gauche 2b de ce vérin peut retourner au réservoir 9 en passant à travers le clapet 18, en position d'ouverture, le conduit interne 17 et la tuyauterie 11 de retour au réservoir 9. The operation of the hydraulic supply device of the jack 1 is as follows: to cause the re-entry of the rod, that is to say its displacement from right to left in the drawing, the pump 6 is started. the electro-hydraulic unit 5, which delivers pressurized oil, through the non-return valve 14 of the distribution block 12, into the right chamber 2a of the jack 1. The excitation of the electromagnetic valve 18 which also is controlled then passes into the open position, the valve 16 remaining in its closed rest position. The pressurized oil arriving through the piping 15 and the internal conduit 13 can then gradually fill the right chamber 2a of the jack 2, while the oil being in the left chamber 2b of this jack can return to the tank 9 by passing to through the valve 18, in the open position, the internal conduit 17 and the pipe 11 returning to the tank 9.

Pour provoquer le mouvement inverse c'est-à-dire la sortie de la tige de piston 4, on maintient le clapet 18 en position de fermeture et on excite par contre le clapet 16 pour le faire passer en position d'ouverture, ce qui établit une communication entre les deux chambres droite 2a et gauche 2b du vérin 1. L'huile sous pression provenant de la centrale électro-hydraulique 5 s'écoule à travers le clapet anti-retour 14, dans le conduit interne 13 et à partir de celui-ci vers les deux chambres 2a,2b du vérin 1. Comme la surface active gauche du piston 3 est supérieure à la surface active droite, annulaire, de ce piston, la force tendant à faire sortir la tige de piston 4, vers la droite, c'est-à-dire celle qui est due à la pression appliquée sur la face gauche du piston 3, est supérieure à la force tendant à faire rentrer cette tige de piston 4, c'est-à-dire celle qui est due à la pression appliquée sur la face active annulaire droite du piston 3. Le mouvement du piston 3 et de sa tige 4 vers la droite amène l'huile contenue dans la chambre droite 2a à être chassée de cette chambre et cette huile passe dans le bloc de distribution 12, à travers le clapet 16 en position d'ouverture pour arriver à la chambre gauche 2b, conjointement avec l'huile sous pression fournie directement à partir de la centrale électro-hydraulique 5. To cause the reverse movement, that is to say the exit of the piston rod 4, the valve 18 is kept in the closed position and the valve 16 is however excited to move it to the open position, which establishes communication between the two right chambers 2a and left 2b of the jack 1. The pressurized oil from the electro-hydraulic unit 5 flows through the non-return valve 14, into the internal conduit 13 and from the latter towards the two chambers 2a, 2b of the jack 1. As the left active surface of the piston 3 is greater than the right, annular active surface of this piston, the force tending to force the piston rod 4 out towards the right, that is to say that which is due to the pressure applied to the left face of the piston 3, is greater than the force tending to bring in this piston rod 4, that is to say that which is due to the pressure applied to the right annular active face of the piston 3. The movement of the piston on 3 and its rod 4 to the right causes the oil contained in the right chamber 2a to be expelled from this chamber and this oil passes into the distribution block 12, through the valve 16 in the open position to arrive at the left chamber 2b, together with the pressurized oil supplied directly from the electro-hydraulic unit 5.

Si, pour une raison quelconque, la tuyauterie 15 d'alimentation du vérin 1 en huile sous pression vient à se rompre, le vérin 1 se trouve être protégé grâce au clapet anti-retour 14. L'huile contenue dans les deux chambres 2a,2b du vérin 1 ne peut en effet s'écouler vers l'extérieur, à travers la tuyauterie rompue 15, du fait de la présence du clapet anti-retour 14 qui forme un barrage hermétique. Le vérin 1 ne peut donc pas se vider de son huile et ceci garantit la sécurité de fonctionnement du vérin 1, surtout lorsqu'il est utilisé pour le déplacement de charges lourdes. If, for any reason, the piping 15 for supplying the cylinder 1 with pressurized oil breaks, the cylinder 1 is found to be protected by the non-return valve 14. The oil contained in the two chambers 2a, 2b of the jack 1 cannot in fact flow outwards, through the broken pipe 15, due to the presence of the non-return valve 14 which forms a hermetic barrier. The cylinder 1 cannot therefore be emptied of its oil and this guarantees the operational safety of the cylinder 1, especially when it is used for moving heavy loads.

Selon une variante particulière du dispositif conforme à l'invention, le clapet anti-retour 14 peut être remplacé, dans le circuit interne 13, par un régulateur de débit par exemple du type d'un étrangleur, calculé pour limiter le débit de l'huile de telle manière qu'en cas de rupture de la canalisation d'alimentation 15, la vitesse de développement de sortie de tige du vérin 1 par exemple entraîné par la charge ne soit pas sensiblement différente de la vitesse normale d'utilisation du vérin en question. According to a particular variant of the device according to the invention, the non-return valve 14 can be replaced, in the internal circuit 13, by a flow regulator, for example of the type of a throttle, calculated to limit the flow of the oil in such a way that in the event of a break in the supply line 15, the speed of development of the rod outlet from the jack 1, for example driven by the load, is not significantly different from the normal speed of use of the jack question.

En effet, selon certaines normes actuellement en vigueur il est suffisant de respecter de telles dispositions en cas de rupture des canalisations d'alimentation en pression et ce particulièrement pour certaines applications telles que les hayons élévateurs par exemple. In fact, according to certain standards currently in force, it is sufficient to comply with such provisions in the event of rupture of the pressure supply pipes, and this particularly for certain applications such as tail lifts for example.

A cet égard d'ailleurs on notera que le dispositif conforme à l'une ou l'autre des variantes de l'invention est avantageusement utilisable dans le domaine particulier du hayon élévateur notamment pour véhicule pour lequel jusqu'à ce jour il n'avait jamais été prévu de tel dispositif de sécurité et de protection en cas de rupture des canalisations d'alimentation en fluide sous pression. In this regard, moreover, it will be noted that the device according to one or other of the variants of the invention is advantageously usable in the particular field of the tail lift, in particular for a vehicle for which to date it has not never been provided with such a safety and protection device in the event of rupture of the pressurized fluid supply lines.

Claims

REVENDICATIONS

1 - Dispositif d'alimentation hydraulique d'un vérin (1) à double effet, comportant une centrale électrohydraulique (5) alimentant en huile sous pression le vérin par l'intermédiaire d'une tuyauterie (15) et d'un bloc de distribution (12), caractérisé en ce que le bloc de distribution (12) est fixé sur le corps du vérin, directement ou à proximité immédiate de celui-ci, par l'intermédiaire d'organes de liaison rigides (10) et en ce que un contrôleur de débit (14) solidarisé à l'ensemble vérin (1)/bloc de distribution (12), est relié en amont, à une tuyauterie d'alimentation (15) s'étendant jusqu'à la centrale électro-hydraulique (6) et, en aval, au vérin hydraulique (1), par un conduit (13) interne audit bloc (12). 1 - Hydraulic supply device for a double-acting cylinder (1), comprising an electro-hydraulic unit (5) supplying pressurized oil to the cylinder via a pipe (15) and a distribution block (12), characterized in that the distribution block (12) is fixed to the body of the jack, directly or in the immediate vicinity thereof, by means of rigid connecting members (10) and in that a flow controller (14) secured to the cylinder (1) / distribution block (12) assembly, is connected upstream, to a supply pipe (15) extending to the electro-hydraulic unit ( 6) and, downstream, to the hydraulic cylinder (1), by a conduit (13) internal to said block (12).

2 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le bloc de distribution (12) comporte 2 - Device according to claim 1 characterized in that the distribution block (12) comprises

- un premier conduit interne (13) relié à l'une de ses extrémités au contrôleur de débit (14), et à l'autre extrémité à la chambre droite 2a du vérin (1) d'une part et, au travers d'un clapet (16) à commande électromagnétique normalement fermé, à la chambre gauche 2b du vérin (1) d'autre part, et - A first internal conduit (13) connected at one of its ends to the flow controller (14), and at the other end to the right chamber 2a of the jack (1) on the one hand and, through a normally closed electromagnetic control valve (16) to the left chamber 2b of the jack (1) on the other hand, and

- un second conduit (17) interne audit bloc de distribution (12) reliant la chambre gauche 2b du vérin (1) à la tuyauterie de retour d'huile (11) vers le réservoir (9), par l'intermédiaire d'un clapet (18) à commande électromagnétique, normalement fermé et solidaire du bloc de distribution (12). - a second conduit (17) internal to said distribution block (12) connecting the left chamber 2b of the jack (1) to the oil return pipe (11) to the tank (9), via a electromagnetic control valve (18), normally closed and integral with the distribution block (12).

3 - Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le contrôleur de débit (14) est un clapet anti-retour interdisant tout retour d'huile vers la centrale (6), ou vers l'extérieur en cas de rupture de la tuyauterie d'alimentation (15). 3 - Device according to either of claims 1 or 2 characterized in that the flow controller (14) is a non-return valve preventing any return of oil to the plant (6), or to the outside if the supply piping (15) breaks.

4 - Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2 caractérisé en que le contrôleur de débit (14) est un étrangleur de pression, limitant le débit d'huile vers l'extérieur en cas de rupture de la tuyauterie l'alimentation (15). 4 - Device according to either of claims 1 or 2 characterized in that the flow controller (14) is a pressure throttle, limiting the oil flow to the outside in case of rupture of the piping l power supply (15).

5 - Dispositif suivant la revendication précédente caractérisé en ce que l'étrangleur (14) est réglé pour que la vitesse de déploiement de la tige (4) du vérin (1) en cas de rupture de la tuyauterie d'alimentation (15) soit sensiblement la même que sa vitesse normale d'utilisation. 5 - Device according to the preceding claim characterized in that the throttle (14) is adjusted so that the speed of deployment of the rod (4) of the jack (1) in case of rupture of the supply piping (15) is roughly the same as its normal speed of use.

6 - Application du dispositif, conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, au hayon élévateur notamment pour véhicule. 6 - Application of the device according to any one of the preceding claims, to the tail lift in particular for vehicle.