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L'invention concerne des vérins hydrauliques comprenant un. cylindre pourvu, pour l'admission et l'échappement du fluide hy- draulique sous pression, de lumières destinées à être raccordées à un réservoir oontenant un fluide hydraulique sous pression, ainsi qu'un ensemble piston et tige de piston monté coulissant dans le cylindre et agencé de façon à être actionné nar le fluide sous pression passant du réservoir dans le cylindre.
L'objet de l'invention consiste à prévoir un disposi- tif de commande pour un vérin hydraulique du type indiqué ci-dessus, permettant de contrôler d'une façon simple et sûre la circulation
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du fluide hydraulique en provenance ou à. destination dudit cylindre.
Pour obtenir le résultat ci-dessus dans un vérin hydrau- lique du type indiqué et conformément à l'invention, l'écoulement du fluide hydraulique sous pression en provenance et à destination dudit cylindre est contrôlé par un dispositif à soupapes comprenant deux soupapes d'échappement qui commandent respectivement l'évacua- tion du fluide à partir des chambres hydrauliques situées de part et d'autre du piston se déplaçant dans le cylindre, ainsi qu'une au- tre soupape dont le fonctionnement est commandé automatiquement dès qu'une des soupapes.d'échappement est ouverte, de telle sorte qu'el- le/établit une communication entre le réservoir de fluide hydrauli- que et la chambre hydraulique qui se trouve dans le cylindre du cô- té du piston qui est opposé à celui où se trouve la chambre hydrau- lique,
qui a été mis en communication avec le passage d'échappe- ment par l'ouverture de ladite soupape d'échappement.
La soupape à fonctionnement automatique peut être pla- cée entre une chambre (appelée ci-après "chambre d'admission du fluide") communiquant avec l'admission du fluide hydraulique ainsi qu'avec deux chambres de soupapes contenant respectivement les deux soupapes d'échappement précitées, afin qu'elle soit actionnée automatiquement par la pression différentielle qui s'établit dans ces deux chambres de soupapes par suite de l'ouverture d'une des soupapes d'échappement, ce qui interrompt la communication entre la chambre d'admission du fluide et la chambre de soupape d'échappe- ment qui contient la soupape d'échappement qui a été ouverte, en établissant simultanément la communication entre la chambre d'ad- mission du fluide et la chambre de soupape d'échappement dans la- quelle la soupape est restée fermée.
Suivant un mode préféré de réalisation du dispositif, les deux chambres de soupapes d'échappement communiquent respecti- vement avec les chambres hydrauliques formées dans le cylindre hy- draulique de part et d'autre du piston monté coulissant dans ce cylindre, ainsi qu'avec la lumière d'échappement du fluide hydrau- lique.
Des moyens manuels de commande sont prévus pour ouvrir l'u- ne ou l'autre des soupapes d'échappement afin de relier la chambre
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hydraulique correspondante à l'échappement, ainsi que d'autres moyens propres à appliquer la pression réduite ainsi établie dans la chambre de soupape aune extrémité de la soupape automatique, la- hydraulique e quelle est ainsi déplacée par la pression du fluide qui'agit sur l'extrémité opposée de la soupape automatique dans une position où elle établit la communication entre la chambre d'admission du fluide et l'autre chambre hydraulique à l'intérieur du cylindre..Le fluide hydraulique qui s'écoule dans cette chambre hydraulique nommée en dei nier,
déplace le piston dans une direction correspondante et éva- cue simultanément le fluide de la chambre hydraulique qui se trouve à l'extrémité opposée du cylindre, à travers la soupape d'échappe- ment ouverte. Les deux soupapes d'échappement sont normalement ap- pliquées contre leurs sièges respectifs par la pression de ressorts et les moyens de commande manuelle peuvent comporter une came rota- tive agenoée de façon à soulever l'une ou l'autre des soupapesd'é- chappement contre la résistance des dits ressorts.
Les soupapes d'é. chappement peuvent être du type à queue dahs lequel la surface de la partie de la soupape qui porte contre le siège est légèrement ..plus -grande que la section de la queue étanche de la soupape,de telle sorte que quand la pression du fluide s'exerce avec davanta- ge de force dans les chambres de soupapes, les soupapes, si elles sont fermées, soient énergiquement appliquées contre leur siège par la pression du fluide hydraulique.
L'invention est représentée à titre d'exemple non-limi- tatif sur les dessina annexés dont
La figure I montre une vue, en élévation latérale, d'un vérin hydraulique à double effet réalisé conformément à l'invention.
La'figure ' 2 montre une coupe transversale faite suivant la ligne II-II de la,figure I
La figure 3 montre une coupe partielle faite suivant la ligne III-III de la figure I , et
La figure 4 montre une coupe transversale faite sui- vant la ligne IV-IV de la figure I
Si l'on se réfère maintenant aux dessins, on constate
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aue le vérin hydraulique suivant l'invention et conformément à 'un mode préféré de réalisation de celle-ci, comprend un cylindre 1 contenant un piston ou plongeur 2 pourvu d'une tige de pis- ton 3 dont une extrémité est fixée au piston 2 ainsi que le montre la figure 2 , une bague d'étanchéité 3' étant disposée entre la tige et le piston, tandis que l'extrémité opposée de la tige de piston 3 traverse un chapeau 4 du cylindre,
lequel est pourvu d'une garniture d'étanchéité en cuir 5 que traverse la tige 3 dont l'extrémité extérieure est destinée à être re- liée au dispositif-que le vérin doit commander ou actionher.
L'autre chapeau 6 du cylindre comporte une lumière d'admission 7 par laquelle on assure l'alimentation.du vérin en fluide hydraulique, ainsi qu'une lumière d'échappement 8 .
Ce chapeau 6 est muni d'un couvercle 9 percé en son centre de part en part, pour recevoir un axe 10 monté pivotant dans l'alésage ainsi formé; cet axe 10 est pourvu d'un bout carré extérieur II permettant d'y fixer une manette de commande ma- nuelle 12 à l'aide d'une goupille fendue 13 . Une came fronts le 14 pourvue de bossages espacés 29 est fixée à demeure sur l'extrémité intérieure de l'axe 10 afin que sa surface interne porte contre la surface en regard du chapeau 6 ;
cette came 14. peut être ainsi actionnée à la main grâce au levier de commande
12 et à l'axe 10 afin d'agir sur deux soupapes d'échappement
15, 16 en forme de champignon, disposées respectivement dans deux chambres 17, 18 constituées par deux alésages parallè- les pratiqués dans le chapeau 6 de part et d'autre de la came 14, les extrémités intérieures de ces chambres de soupapes 17, 18 étant' garniés..de joints ou sièges 19, 20 interchangeables, en caoutchouc/ou matière plastique, pour les soupapes 15, 16 lo- gées respectivement dans ces chambres.
Les soupapes 15 , 16 sont pourvues de tiges 21, 22 qui en font partie intégrante et dont le diamètre est inférieur à celui des soupapes proprement dites; ces tiges 21, 22 sont montées coulissantes dans des fourreaux ou guides 23, 24 fixés dans les chambres de/soupapes 17, 18 ; ces soupapes sont normalement sollicitées contre leur siège grâce
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à des ressorts hélicoïdaux 25,26 montée sur les tiges 21, '22 et portait respectivement- d'une part contre un joint d'étanchéi- té fixé sur l'extrémité ôté intérieur de chaque fourreau ou gui- de 23, 24 et d'autre part comtre un épaulement formé sur chaque tige de soupape 21, 22 grâce à son diamètre réduit.
La disposi- tion est prévue de telle sorte que la surface de la partie de cha- que soupape 15, 16 qui porte contre son siège soit légèrement supérieure à la section de chaque.tige de soupape, afin que, quand la pression du fluide est prédominante dans les chambres de soupa- pe 17, 18 les soupapes 15, 16 si elles sont fermées, soient énergiquement appliquées contre leur siège par la pression du flui- de hydraulique. L'autre extrémité de chaque tige de soupape 21,
22 est filetée et vissée dans des écrous 27,28 afin de laisser un jeu annulaire entre les extrémités intérieures des écrous 27,
28 et les extrémités extérieures des fourreaux ou guides 23, 24 dans lesquels sont logées les tiges 21, 22 .
La came frontale
14 est disposée de telle sorte qu'elle fait saillie de chaque cô- té entre les deux espaces annulaires laissés entre les écrous 27, 28 et les guides 23, 24 si bien que, quand on fait tourner la came 14 , les bossages 29 de sa surface de travail peuvent sou- lever l'un ou 'l'autre des écrous de soupape 27,28 et, par con- séquent, la soupape correspondante de manière à l'éloigner de son ; siège contre la résistance du ressort y associé, lequel sert de ressort de rappel lorsque les bossages de la came 14 sont à nou- veau écartés de l'écrou correspondant.
Le chapeau 6 est percé transversalement sur toute sa largeur ; deux bouchons 30, 31 sont respectivement montés à cha- que extrémité et des circlips empêchent de sortir de l'alésage.
On peut éventuellement fixer ces bouchons dans les extrémités de l'alésage en les vissant.
Chacun des deux bouchons 30, 31 présente sensible- ment à mi-longuéur une partie de diamètre réduit qui forme une chambre annulaire 32, 33 entre la surface externe de chaque bou- chon et la paroi de l'alésage transversal, tandis que les extrémi- tés côté intérieur des bouchons 30, 31 ont également un diamètre
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réduit et sont pourvues de joints d'étanchéité 34, 35, une crépine annulaire 36 étant logée entre les extrémités intérieu- res des deux bouchons 30, 31 . La paroi de 1'* alésage transver- sal présente trois gorges annulaires 37,
38 et 39 parallè- les entre elles et disposées de telle sorte que la gorge centra- le 38 - qui constitue une chambre d'admission du fluide - entou- re la crépine 36 tandis que les deux gorges extérieures 37 39 sont respectivement disposées en regard de lumières 40, 41 formées dans les parois des bouchons 30, 31 et communiquant respectivement avec.les deux chambres d'échappement 17, 18 . La chambre d'admission du fluide 38 -communique, par l'intermédiai- re de lumières appropriées, avec la lumière 7 d'admission du fluide hydraulique, et en outre elle peut être mise sélectivement en communication avec l'uneou l'autre des deux gorges annulaires 37 39 formées dans l'alésage transversal, et, par conséquent, avec l'une ou l'autre des chambres 17, 18 des soupapes d'échap- pement,
grâce à une soupape automatique dite de sélection ou "navette". Cette soupape automatique est constituée par un organe cylindrique 42 monté coulissant dans des alésages opposés pré- vue dans les extrémités internes des deux bouchons 30, 31, les parties internes de ces deux alésages axiaux ayant un plus grand diamètre afin de former des chambres annulaires 43,44 entre l'organe 'cylindrique 42 formant la soupape proprement dite et les parois des alésages; par ailleurs les chambres 43, 44 com- muniquent respectivement par les lumières 40, 41 avec les deux gorges annulaires extérieures 37, 39 formées dans la paroi de l'alésage transversal.
La soupape cylindrique de sélection ou "navette" 42 sert à assurer sélectivement la communication entre la chambre d'admission du fluide 38 et l'une ou l'autre des chambres annulaires 43, 44 et par conséquent à travers les lu- mières 40, 41 pratiquées dans les parois des bouchons et les gorges annulaires 37, 38 avec l'une ou l'autre des chambres de soupapes d'échappement 17, 18 ; à cet effet, la soupape de sélection 42 /)comporte une saillie radiale centrale 42' dont lesfaces extrêmes opposées constituent des soupapes qui coopé -
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rent respectivement avec des sièges de soupapes formés sur les 'extrémités internes opposées des deux bouch@ns 30, 31 .
La longueur totale des deux alésages axiaux pratiqués dans les bou- chons 30, 31 est supérieure celle de la soupape cylindri- que de sélection 42 , la disposition étant prévue de telle sor- te qu'à tout moment des chambres d'extrémité 49, 50 subsistent entre les extrémités de la soupape 42 et celles des alésages pratiqués dans lesbouchons 30, 31 .
Ces chambres d'extrémité communiquent'chacune en permanence par 1'intermédiaire de lumiè- res prévues dans les parois des bouchons 30, 31 avec l'une des chambres annulaires extérieures 32, 33 formées dans l'alésage transversal, lesquelles communiquent respectivement avec les' chambres 17, 18 des soupapes d'échappement, afin que, quand la soupape d'échappement correspondante est ouverte et détermine une chute de pression dans la chambre de soupape correspondante, la pression dans l'une des chambres 32, 33 tombe également, ce qui permet à la pression régnant dans l'autre chambre d'extrémi- té d'actionner la soupape de sélection 42 pour lui faire pren- dre 1-'une des deux positions de fermeture de soupape.
La soupape 42 est pourvue de cales ou rondelles 52 élastiques en épaisseur à cambrage cylindrique, qui servent à maintenir la soupape, lors- qu'elle est au repos, dans une position qui est approximativement intermédiaire entre les sièges de soupapes des deux bouchons 30, 31.
L'extrémité intérieure des deux chambres de soupapes d'échappement communique, par l'intermédiaire de passages convena- blement disposés 53, 54 percés dans le chapeau 6 , avec la lumière d'échappement 8 .La chambre de soupape 18 communique directement avec la chambre hydraulique 45 située dans l'une des extrémités du cylindre hydraulique I , tandis que l'autre chambre de soupape 17 communique avec un tuyau 46 disposé à l'extérieur et s'étendant le long du cylindre ; ce tube 46 commun nique à son tour avec la chambre 'hydraulique 47 à l'extrémité opposée du cylindre 1 .
Le couvercle 9 est pourvu de trois saillies latérales réparties à des intervalles angulaires appro-
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priés (dont l'une est visible en traits pointillés en 48 sur la -figure I ) et qui servent à repérer respectivement trois positions dans lesquelles on peut placer le levier de commande 12 , ces positions étant dénommées respectivement "Traction", "Arrêt" et "Poussée" .
Le dispositif fonctionne de la façon suivante :
Lorsque le levier de commande 12 se trouve sur la position "Arrêt", les bossages 29 de la came frontale 14 sont dégagés des écrous de levage 27,28 solidaires des soupapes d'é- chappement 15, 16.qui sont appliqués contre leur siège par la pression des ressorts correspondants 25, 26, et la pression du fluide à l'admission s'exerce dans les chambres de pression 17, 18 quelle que soit la position de la soupape de sélection 42 .
Ainsi, lorsque cette dernière se trouve dans une position centrale, c'est-à-dire entre les sièges de sou@@pe prévus sur l'extrémité in- terne de chacun des bouchons 30, 31 dans lesquels la soupape est logée, la pression du fluide est sransmise par l'intermédiaire de la chambre d'admission du fluide 38 , des chambres annulaires 43, 44 situées entre la soupape 42 et les bouchons 30, 31 des lumières 40, 41 prévues dans ces bouchons et des deux autres gorges annulaires extérieures 37, 39 formées dans la surface interne de l'alésage transversal du chapeau 6 , aux deux chambres hydrauliques 45 et 47 situées de part et d'autre du piston 2 coulissant dans le cylindre hydraulique I , et, comme les soupa- pes d'échappement 15, 16 sont toutes deux fermées et portent con tre leur siège, le vérin se trouve bloqué hydrauliquement.
Si la soupape automatique de sélection se trouve dans l'une ou l'autre de ses deux positions extrêmes, ou même ni dans l'une ni dans l'au- tre de ces positions sur les bouchons 30, 31 le vérin continue à être bloqué hydrauliquement attendu que, quand les deux soupapes d'échappement 15, 16 sont appliquées contre leur siège respec- tif, toute pression de fluide appliquée à l'une des deux chambres 45, 47 précitées engendre une contre-pression dans l'autre cham- bre.
En supposant maintenant que le piston a été attiré à
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l'intérieur du cylindre, par exemple au terme d'une course de "traction", et que l'on désire sortir" le vérin, c'est-à-dire ef- fectuer une course de poussée, l'opérateur placera le levier de commande 12 (ainsi que le montrent toutes les figures des dessins) dans la position "Poussée", ce qui actionne la came 14 de tel- le sorte qu'elle soulève l'écrou solidaire de la soupape d'échappe- ment correspondante 15 qui se trouve alors écartée de son siège contre la pression du ressort de rappel correspondant 25 ;
il s'ensuit que la chambre de soupape 17 est reliée à l' échappement ' et que la pression dans la chambre d'extrémité 49 du côté droit de la soupape automatique de sélection 42 est détendue. Comme l'autre soupape d'échappement 16 reste fermée, la pression du fluide dans la chambre d'extrémité 50 du côté opposé de la soupa- pe de sélection 42 déplace cette dernière pour lui faire pren- dre une position dans laquelle elle porte contre son siège prévu dans le bouchon 30 .
Par conséquent, ce mouvement de la soupa.pe de sélection 42 établit la communication entre la chambre d'ad- mission du fluide 38 et la chambre 18 de la soupape d'échappe- ment 16 qui reste appliquée contre son siège, de sorte que le fluide hydraulique s'écoule maintenant de la chambre 38 à la chambre 45 du cylindre hydraulique I , ce qui:¯déplace le piston 2 vers la droite dans le cylindre I tout en reliant à l'échap- pement la chambre hydraulique 47 du côté opposé du piston 2 par l'intermédiaire de la soupape d'échappement ouverte 15 , dont la chambre 17 est reliée à la lumière d'échappement 8 .
Lorsque le vérin doit produire une traction, le levier de commande 12 est placé sur la position "Traction" et la came 14 actionne alors la soupape d'échappement 16 qui est soulevée alors que la soupape 15 qui avait été ouverte dans.le cas précé- dent pour effectuer une "poussée" reste fermée.
La pression est ainsi détendue dans l'autre chambre d'extrémité 50 du côté opposé de la soupape de sélection 42 , ce qui établit la communi- cation entre la chambre d'admission du fluide 38 et la chambre de soupape d'échappement 18 reliée par le tuyau 46 à la chambre hydraulique 47 du côté opposé du cylindre I ,de sorte que la.
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tige de piston 3 est rappelée vers 1'intérieur du cylindre en chassant le fluide hydraulique préalablement introduit dans la chambre 45 du côté opposé du piston 2 .
Pour assurer l'arrôt et maintenir la tige de piston 3 dans l'une quelconque de ses positions extrêmes ou intermédiai res, il suffit de placer le levier de commande '12 sur la posi- tion "Arrét" dans 1,-,quelle la soupape d'échappement qui avait été soulevée auparavant est renvoyée dans sa position de fermetu- re, ce qui bloque hydrauliquement le vérin dans la position choi- sie.
Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus le vérin est à double effet, mais l'invention peut s'appliquer d'autant plus facilement à un vérin à simple effet; dans ce cas, il suffit de modifier les lumières dans le cylindre hydraulique I . Par- exemple si la piston 2 ne doit effectuer qu'un mouvement de poussée, c'est-à-dire d'extension, dans lequel la tige de piston 3 est sollicitée vers l'extérieur du cylindre I , on relie di- rectement à la lumière de sortie ou d'échappement 8 la lumière 51 prévue dans la chambre de soupape d'échappement 17 et qui aboutit à la tuyauterie 46 .
Si lon n'exige du piston 2 qu'un mouvement de trac- tion, c'est-à-dire le retrait de la tige de piston 3 dans le cylindre 1 , la lumière 51 prévue dans la chambre de soupape d'échappement 17 reste reliée au tuyau extérieur 46 tandis que l'autre chambre de soupape d'échappement 18 est reliée au pas- sage d'échappement 8 , et l'on supprime la communication directe entre la chambre de soupape 18 et la chambre hydraulique 45 .
Dans ces deux variantes, l'extrémité du cylindre qui n'est pas sous pression peut refouler librement le fluide à tra- vers le passage d'échappement 8 .