FR2796106A1 - Dispositif de distribution hydraulique a fonction de verrouillage - Google Patents

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Abstract

Ledit dispositif comporte, pour chaque distributeur de verrouillage (16, 17), un clapet (18, 19) de détente de pression dont l'organe d'actionnement (30, 30a) peut être sollicité à la fermeture par une pression et une force additionnelle agissant dans une première chambre (31, 31a) et, à l'ouverture, par une pression de commande (V) agissant dans une seconde chambre (32, 32a). En fonction de la position d'un distributeur de commande (9), la pression de commande présente une valeur inférieure et une valeur supérieure.

Description

DISPOSITIF DE DISTRIBUTION HYDRAULIQUE
A FONCTION DE VERROUILLAGE
La présente invention se rapporte à un dispositif de
distribution hydraulique à fonction de verrouillage, compre-
nant un distributeur de commande qui, dans deux positions opérantes, relie l'un des raccords d'un moteur à une liaison de pompage et un second raccord dudit moteur à une liaison de réservoir, et inversement, et qui, dans une position de
verrouillage, sépare les deux raccords du moteur d'avec les-
dites liaisons de pompage et de réservoir; et deux distri-
buteurs de verrouillage dont chacun est raccordé entre le
distributeur de commande et l'un des raccords du moteur.
Des dispositifs de distribution hydraulique connus de
ce genre sont utilisés principalement, mais non exclusive-
ment, dans des tracteurs pouvant être équipés d'outils auxi-
liaires comme, par exemple, des chasse-neige ou des balayeu-
ses-arroseuses. Les distributeurs de verrouillage comportent
un piston sollicité par un ressort et délimitant un compar-
timent de ressort, la pression pouvant être détendue dans les compartiments des ressorts. La détente de pression dans lesdits compartiments, qui est nécessaire pour maintenir les distributeurs de verrouillage ouverts dans les positions opérantes et dans la position flottante du distributeur de commande, s'opère grâce au fait que des canaux de détente s'achèvent dans l'alésage du distributeur de commande, et leur extrémité est commandée prioritairement par le tiroir de ce dernier. Dans certains cas, néanmoins, il s'est avéré
que des erreurs surviennent dans le fonctionnement, en par-
ticulier dans la fonction de verrouillage.
L'invention a pour objet de fournir un dispositif de distribution hydraulique du type mentionné en introduction,
qui présente un meilleur comportement fonctionnel.
Conformément à l'invention, cet objet est atteint par
le fait qu'il est prévu, pour chaque distributeur de ver-
rouillage, un clapet de détente de pression dont l'organe d'actionnement peut être sollicité, dans la direction de fermeture, par la pression régnant dans une première chambre et par une force additionnelle agissant dans une première chambre et, dans la direction d'ouverture, par une pression de commande agissant dans une seconde chambre; et par le fait que la pression de commande présente, en fonction de la position du distributeur de commande, une valeur inférieure égale à la pression régnant dans la première chambre et une
valeur supérieure excédant, la pression de la première cham-
bre, d'une valeur propre à surmonter la force de fermeture à
action antagoniste.
L'utilisation de clapets de détente de pression, pi-
lotés par une pression, confère une grande latitude de di-
mensionnement qui est avantageuse concernant l'exploitation
de l'espace et la résolution de problèmes de fuites. La dé-
pendance de la pression de commande, vis-à-vis de la pres-
sion de la première chambre, assure que des variations qui interviennent dans cette pression et sont, en particulier,
inévitables dans des systèmes de grande dimension, n'exer-
cent aucune influence sur le mode de fonctionnement des cla-
pets de détente de pression. Cela procure un haut degré de
sûreté fonctionnelle.
Tel est en particulier le cas lorsque la pression de
la première chambre est égale à la pression de réservoir.
Il est avantageux que la valeur supérieure de la pression de commande excède, d'une valeur constante, la pression de la première chambre. Cela autorise une détente
de pression particulièrement sûre.
Concernant la conception structurelle, il est recom-
mandé que les clapets de détente de pression soient des van-
nes à soulèvement, et que leurs organes d'actionnement soient des pistons. De telles vannes à soulèvement munies de pistons peuvent être aisément dimensionnées, de telle sorte
qu'elles soient totalement étanches dans la position fermée.
Il est propice de prévoir une source de pression en-
gendrant la valeur supérieure de la pression de commande,
ladite source étant séparée de la seconde chambre, ou rac-
cordée à cette dernière, par le distributeur de commande et un étranglement de purge entre les première et seconde cham- bres. Un raccordement engendre la valeur supérieure de la pression de commande au moyen de la source de pression; une séparation engendre la valeur inférieure de ladite pression
de commande au moyen de l'étranglement de purge.
Il est avantageux que la source de pression, engen-
drant la valeur supérieure de la pression de commande, soit formée par la sortie d'une vanne de commande de la pression alimentée par la pression de pompage, ladite vanne étant sollicitée dans la direction de fermeture par la pression de sortie et, dans la direction d'ouverture, par la pression de réservoir et par un ressort. Une telle source de pression
est d'une réalisation aisée et peut être intégrée, sans pro-
blèmes, dans un dispositif hydraulique.
Il est recommandé que la source de pression, engen-
drant la valeur supérieure de la pression de commande, en-
gendre également la pression pilote pour l'activation élec-
trique du distributeur de commande. La source de pression
trouve ainsi une utilisation multiple.
Dans une forme de réalisation préférentielle, l'on s'est assuré de la présence d'un système détecteur de la pression de charge, qui est indépendant de la pression de commande et est raccordé au réservoir dans la position de verrouillage du distributeur de commande. La séparation nette de la pression de commande et de la pression de charge permet d'instaurer, dans la position de verrouillage, le
raccordement connu et souhaité entre le réservoir et le sys-
tème détectant ladite pression de charge, sans devoir sup-
porter des désavantages affectant la pression de commande.
Il est par ailleurs avantageux que, dans l'une des positions opérantes, le distributeur de commande raccorde la source de pression, engendrant la valeur supérieure de la pression de commande, à la seconde chambre du premier clapet de détente de pression, et que l'autre position opérante raccorde ladite source à la seconde chambre du second clapet de détente de pression. En conséquence, le distributeur de commande assure également la direction correcte de l'admis- sion d'une pression de commande vers le clapet associé de
détente de pression.
Il est également avantageux que, en plus des deux po-
sitions opérantes et de la position de verrouillage, le dis-
tributeur de commande présente une position flottante dans laquelle les secondes chambres des deux clapets de détente
de pression sont raccordées à la source de pression engen-
drant la valeur supérieure de la pression de commande. De la
sorte, le dispositif de distribution peut aussi être addi-
tionnellement pourvu d'une position flottante dans laquelle les deux distributeurs de verrouillage sont maintenus ouverts. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma d'une forme de réalisation du dispositif de distribution selon l'invention;
la figure 2 montre des détails du dispositif de dis-
tribution de la figure 1; et la figure 3 est un schéma comprenant la source de pression. La figure 1 illustre un module 1 servant à faire fonctionner un moteur 2. Ses dimensions et son agencement
structurel correspondent, dans une large mesure, à des for-
mes de réalisation classiques. Le module 1 comprend un rac-
cord emprunté par une pression de pompage P et relié à un conduit de pompage 3; un raccord emprunté par une pression de réservoir T et relié à un conduit 4 de réservoir; un raccord emprunté par une pression de charge LS et relié à un
système 5 à pression de charge; un raccord délivrant la va-
leur supérieure d'une pression de commande V et relié à un conduit 6 à pression de commande; ainsi que deux raccords A et B de moteur, qui servent à relier le moteur 2. Il est
prévu, en outre, un second raccord T' qui est relié à un se-
cond conduit 7 de réservoir.
Par l'intermédiaire d'une soupape d'équilibrage 8 pilotée par la pression de charge, le conduit de pompage 3 gagne un distributeur de commande 9 se présentant comme un distributeur à tiroir et pouvant occuper une position de verrouillage 10, deux positions opérantes 11 et 12, ainsi qu'une position flottante 13. Le distributeur 9 actionne deux conduits 14 et 15 de moteur menant respectivement au
raccord A ou B du moteur, avec interposition d'un distribu-
teur respectif de verrouillage 16 ou 17. Chaque distributeur de verrouillage est équipé d'un clapet respectif 18 ou 19 de détente de pression, comme décrit en détail à l'appui de la
figure 2.
Le distributeur de verrouillage 16 comporte un piston 21 guidé dans un alésage 20 de carter, lequel piston coopère
avec un siège d'obturation 22, à la face frontale, est sol-
licité par un ressort de fermeture 23 et délimite un compar-
timent 24 de ressort. Ce compartiment est relié, par l'in-
termédiaire d'un étranglement 25, à la seconde partie du
conduit 14 menant au raccord A du moteur et, par l'intermé-
diaire d'un conduit de détente 26 et du clapet de détente 18, à un conduit 27 gagnant le conduit 4 du réservoir. Le
diamètre du siège 22 présente, par rapport au diamètre exté-
rieur du piston 21, une infériorité telle que, lorsqu'une
pression prédomine à l'intérieur dudit siège, le distribu-
teur de verrouillage puisse s'ouvrir sans détente de pres-
sion dans le compartiment 24 du ressort; et que, lorsqu'une
pression prédomine à l'extérieur dudit siège, ledit distri-
buteur puisse s'ouvrir uniquement avec détente de pression dans ledit compartiment 24. Le distributeur de verrouillage 17 possède la même forme de réalisation, d'o l'utilisation
des mêmes références numériques auxquelles, toutefois, l'in-
dice "a" est ajouté. Dans ce cas, la détente de la pression régnant dans un compartiment 24a s'opère par l'intermédiaire d'un conduit de détente 26a et du clapet de détente 19, vers
le conduit 27 emprunté par les pressions du réservoir.
Un élément obturateur 28 du clapet 18 de détente de pression est pressé, par un ressort 29, jusqu'à une position de fermeture étanche. Pour l'ouverture dudit clapet 18, il est prévu un organe d'actionnement 30 revêtant la forme d'un piston qui est interposé entre une première chambre 31 et une seconde chambre 32. Par l'intermédiaire du conduit 27,
la chambre 31 est alimentée en une première pression consti-
tuée, dans ce cas, par la pression T du réservoir, et elle est pourvue d'un ressort 33 développant une force auxiliaire agissant dans la direction de fermeture. La seconde chambre
32 peut recevoir la pression de commande V par l'intermé-
diaire d'un conduit 34. Les deux chambres sont reliées l'une à l'autre par un étranglement de purge 35, de sorte que la pression régnant dans la seconde chambre 32 est égale à celle de la première chambre en cas de défaillance dans
l'alimentation en pression de commande. Le clapet 19 de dé-
tente de pression possède la même forme de réalisation et c'est pourquoi, là encore, les références numériques sont
accompagnées d'un indice "a".
La figure 3 illustre un module de pompage 40 compre-
nant un réservoir 42 et une pompe 41 commandée par la pres-
sion de charge LS. La sortie 44 d'une vanne 45 de commande de la pression remplit la fonction d'une source de pression
43 affectée à la valeur supérieure de la pression de com-
mande V, ladite vanne étant sollicitée, dans la direction
d'ouverture, par la pression T du réservoir et par un res-
sort 46; et, dans la direction de fermeture, par la pres-
sion de sortie symbolisée par le pointillé. La valeur supé-
rieure de la pression de commande excède en conséquence, d'une valeur constante, la pression régnant dans la première chambre. Dans la seconde chambre 32 ou 32a considérée, elle engendre une force surmontant la force de fermeture dans la première chambre 31 ou 31a respective. Comme l'atteste une
observation de la figure 1, la valeur supérieure de la pres-
sion de commande est également utilisée pour assister le
fonctionnement électrique du distributeur de commande 9.
Cela prodigue les modes de fonctionnement exposés ci-
après. 1. Fonction de verrouillage
Le distributeur de commande 9 occupe la position 10 il-
lustrée, qui correspond à la position neutre. Les deux conduits 34, 34a, menant respectivement aux secondes chambres 32 et 32a considérées des clapets respectifs 18 et 19 de détente de pression, sont séparés d'avec la source de pression 43. Les premières chambres respectives 31 et 31a sont soumises à la pression T du réservoir qui,
sous l'action des étranglements de purge 35 et 35a consi-
dérés, prédomine également dans les secondes chambres respectives 32 et 32a. Les deux clapets de détente 18 et
19 sont par conséquent fermés. Les distributeurs de ver-
rouillage 16 et 17 occupent la position de verrouillage.
Ainsi, les raccords A et B du moteur sont séparés d'avec
le conduit de pompage 3. Ledit moteur 2 occupe une posi-
tion fixe. Du fait que les clapets 18 et 19 se ferment hermétiquement, il n'est pas à craindre qu'une variation intervenant dans les conditions de pression, comme par exemple une charge négative imposée au moteur 2, provoque l'ouverture d'un distributeur de verrouillage. Dans ce contexte, les conduits du système 5 à pression de charge (et détectant cette dernière) peuvent être raccordés au
réservoir d'une manière habituellement connue et sou-
haitée. 2. Fonction opérante
Cette dernière correspond à la position 11 ou 12 du dis-
tributeur de commande 9. Dans la position opérante 11, le
fluide pressurisé délivré pousse le distributeur de ver-
rouillage 17 dans le sens de l'ouverture. Dans le même temps, le clapet 18 de détente de pression est ouvert étant donné qu'une pression de commande, présentant sa valeur supérieure, est fournie par l'intermédiaire du
conduit 34. Cela tient au fait qu'une liaison correspon-
dante avec la source de pression 43 a été établie dans le distributeur 9. En conséquence, la pression est détendue dans le compartiment 24 du ressort du distributeur de verrouillage 16. Ainsi, celui-ci peut également s'ouvrir sous l'influence du retour du fluide pressurisé. Des conditions similaires président dans la position opérante 12. 3. Fonction flottante Dans la position flottante 13, les deux conduits 34 et
34a sont raccordés à la source de pression 43 par le dis-
tributeur de commande 9. De la sorte, les deux clapets 18 et 19 de détente de pression sont ouverts. Une détente s'est opérée dans les deux compartiments 24 et 24a des ressorts. De petits accroissements de pression agissant sur l'un, A ou B, des raccords du moteur suffisent pour ouvrir les distributeurs de verrouillage 16 et 17. Ainsi, ledit moteur peut s'ajuster librement en fonction de ses
charges extérieures.
Dans les deux positions, les clapets de détente de la pression fonctionnent avec haute précision. Si les secondes chambres respectives 32 ou 32a sont séparées d'avec la source de pression 43, la présence de l'étranglement de purge 35 ou 35a considéré implique qu'elles sont parcourues
par la pression des premières chambres, ou pression du ré-
servoir. Il n'existe aucune différence de pression suscepti-
ble de régler l'organe respectif d'actionnement 30 ou 30a.
Si une liaison est établie entre la seconde chambre et la
source de pression 43, la pression régnant dans ladite se-
conde chambre 32 ou 32a considérée excède toujours, d'une valeur prédéterminée, la pression régnant dans la première chambre 31 ou 31a respective, si bien qu'une force constante
maintient le piston dans la position d'ouverture.
Plusieurs modifications peuvent être apportées à la forme de réalisation illustrée, sans s'écarter de l'idée fondamentale de l'invention. Par exemple, les étranglements respectifs de purge 35 ou 35a ne doivent pas impérativement être prévus dans les clapets de détente de la pression, mais peuvent être installés en un autre emplacement, par exemple dans le distributeur de commande 9 à tiroir. La dépendance de la pression de commande, vis-à-vis de la position du distributeur de commande, peut être concrétisée selon de nombreuses façons. A la place des zones de commutation instaurées sur le tiroir du distributeur de
commande 9, il est également possible d'employer un commuta-
teur actionné en simultanéité avec ledit distributeur. Dans
le cas d'un distributeur de commande actionnable électrique-
ment, le signal électrique peut influencer la pression de commande. En présence d'un distributeur commandé par ligne omnibus, les signaux omnibus peuvent être utilisés pour la commande. Il va donc de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté,
sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (10)

-R E V E N D I C A T I ONS-
1. Dispositif de distribution hydraulique à fonction de verrouillage, comprenant un distributeur de commande qui, dans deux positions opérantes, relie l'un des raccords d'un moteur à une liaison de pompage et un second raccord dudit moteur à une liaison de réservoir, et inversement, et qui, dans une position de verrouillage, sépare les deux raccords
du moteur d'avec lesdites liaisons de pompage et de réser-
voir; et deux distributeurs de verrouillage dont chacun est
raccordé entre le distributeur de commande et l'un des rac-
cords du moteur, dispositif caractérisé par le fait qu'il est prévu, pour chaque distributeur de verrouillage (16, 17), un clapet (18, 19) de détente de pression dont l'organe
d'actionnement (30, 30a) peut être sollicité, dans la direc-
tion de fermeture, par la pression régnant dans une première chambre et par une force additionnelle agissant dans une
première chambre (31, 31a) et, dans la direction d'ouver-
ture, par une pression de commande agissant dans une seconde
chambre (32, 32a); et par le fait que la pression de com-
mande présente, en fonction de la position du distributeur de commande (9) , une valeur inférieure égale à la pression régnant dans la première chambre et une valeur supérieure excédant, la pression de la première chambre, d'une valeur
propre à surmonter la force de fermeture à action antago-
niste.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pression de la première chambre est égale
à la pression de réservoir (T).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracté-
risé par le fait que la valeur supérieure de la pression de commande (V) excède, d'une valeur constante, la pression de
la première chambre.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 3, caractérisé par le fait que les clapets (18, 19) de détente de pression sont des vannes à soulèvement, et
leurs organes d'actionnement (30, 30a) sont des pistons.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 4, caractérisé par une source de pression (43) en-
gendrant la valeur supérieure de la pression de commande, ladite source étant séparée de la seconde chambre (32, 32a),
ou raccordée à cette dernière, par le distributeur de com-
mande (9) et un étranglement de purge (35, 35a) entre les
première et seconde chambres.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la source de pression (43), engendrant la valeur supérieure de la pression de commande, est formée par la sortie (44) d'une vanne (45) de commande de la pression alimentée par la pression de pompage, ladite vanne étant sollicitée dans la direction de fermeture par la pression de sortie et, dans la direction d'ouverture, par la pression de
réservoir (T) et par un ressort (46).
7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caracté-
risé par le fait que la source de pression (43), engendrant la valeur supérieure de la pression de commande, engendre également la pression pilote pour l'activation électrique du
distributeur de commande (9).
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il est prévu un sys-
tème (5) détecteur de la pression de charge qui est indé-
pendant de la pression de commande, et est raccordé au
réservoir dans la position de verrouillage (10) du distribu-
teur de commande (9).
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 8, caractérisé par le fait que, dans l'une (11) des positions opérantes, le distributeur de commande (9) raccorde la source de pression (43), engendrant la valeur supérieure de la pression de commande, à la seconde chambre (32) du premier clapet (18) de détente de pression, et l'autre position opérante (12) raccorde ladite source à la seconde chambre (32a) du second clapet (19) de détente de pression.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 9, caractérisé par le fait que, en plus des deux
positions opérantes (11, 12) et de la position de ver-
rouillage (10), le distributeur de commande (9) présente une position flottante (13) dans laquelle les secondes chambres (32, 32a) des deux clapets (18, 19) de détente de pression sont raccordées à la source de pression (43) engendrant la
valeur supérieure de la pression de commande (V).
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