Brevet FR2006844A1 — publié le 19700102

La présente invention se rapporte à un dispositif hydraulique pour 11actionnement des organes de travail des engins de manutention et plus spécialement des chariots élévateurs à grande levée. 5 On connaît des dispositifs hydrauliques pour 1'actionnement des organes de travail des chariots élévateurs à grande levée, dans lesquels sont employés soit une pompe avec un moteur électriques, soit deux pompes avec un moteur électriques, etc... Le dispositif comprenant une pompe avec un moteur électri-10 que est le plus largement répandu dans la pratique et est utilisé dans la plupart des chariots électriques élévateurs à grande ou à petite levée. Son avantage réside dans l'utilisation d'un moteur électrique et d'une pompe pour tous les cas, et que, pour des vitesses relativement réduites des organes de travail, on 15 obtient des résultats satisfaisants. La tendance actuelle à réduite considérablement le temps de manutention des charges en augmentant les vitesses de levage et, simultanément, la pression de service, ce qui entraîne une diminution des sections des vérins de levage, ainsi que les exigences de stabilité dynamique, 20 ont mené à une . disparité entre les débits nécessaires d'une part pour le levage et, d'autre part, pijrur l'inclinaison, la rétraction, les dispositifs interchangeables, etc, ceci impose le montage, dans le dispositif hydraulique d'éléments complémentaires comme des ralentisseurs de descente et autres, dans 25 le but de régler le débit dans les limites prescrites, déterminées par la vitesse des organes de travail respectifs. Les éléments complémentaires montés dans le dispositif hydraulique gênent son réglage et son entretien durant 11 exploitation à cause de leur accès difficile. Parallèlement, l'étran-30 gLement du flux de pression mène à des pertes d'énergie électrique sensibles pour surmonter les résistances hydrauliques supplémentaires* Dans ces cas, la dépense d'énergie augmente considérablement. Grâce aux recherches effectuées sur quelques types de chariots électriques, il a été établi que l'utilisation de 35 ralentisseurs de descente entraîne une augmentation de la dépense d'energie d'environ 5 fois par rapport aux constructions ne comportant pas d'étranglements, Comparée à la dépense totale d'énergie paur un cycle de travail, la dépense d'énergie pour l'inclinaison sans étranglements est de 5 à 6 % et atteint 20 à 40 31 i° en cas d'utilissbion d'étranglements. La dépense accrue 12897 2 2006844 d'énergie nécessite une batterie d'accumulateurs de plus grande capacité, ce qui, à son tour, entraîne, un accroissement de la dépense d'énergie pour la translation et, par conséquent, -une augmentation du coût de 1'engin. 5 Ges dernières années, plusieurs firmes ("Lansing-Bagnall" et autres) ont produit des chariots électriques à dispositif hydraulique à deux pompes et deux moteurs électriques pouvant être commandés séparément ou "ensemble. Les deux pompes sont connectées entre elles par un système de canalisations comportant deux cla-10 pets anti-retour et refoulent l'huile de travail dans un même distributeur. Par un choix convenable des pompes,il est possible d'éliminer partiellement ou totalement les étranglements pour les opérations d'inclinaison et de rétraction. L'inconvénient à'un tel dispositif réside dans l'utilisation de deux moteurs 15 électriques, de oontacteurs et autres éléments électriques exigés par les moteurs, ce qui mène à une augmentation des dimensions hors-tout, du poids propre, et à line dépense accrue de métaux non ferreux. On connaît un dispositif hydraulique fabriqué par la firme -20 américaine "Clark" (brevet d'invention australien ÎT0244143). Ce dispositif hydraulique réalise la réunion ou la séparation des flux hydrauliques de deux pompes actionnées par un moteur électrique, par l'intermédiaire de deux distributeurs distincts à une section. 25 Ce dispositif hydraulique présente les inconvénients suivants 1 . Pour chaque opération on prévoit ufi distributeur déterminé à une section, à sections initiale et finale distinctes, une soupape de sûreté, efc., ce qui, surtout pour les engins de transport, mène à des difficultés d'assemblage. 30 2. Impossibilité de réalisation du dispositif avec un distri buteur à plusieurs sections, étant donné que la réunion des flux des deux pompes ss'effeâtue entre les distributeurs et, par conséquent, on ne peut pas bénéficier des avantages présentés par les distributeurs à plusieurs sections. 35 3. Universalité restreinte et prix de revient accru, surtout quanâ. il s'agit de plus d'un mouvement, à cause de la nécessité d'utiliser plus d'un distributeur dans de tels cas.. On cônnait aussi un dispositif hydraulique fabriqué par la firme anglaise "Lansing Bagnall" (brevet d'invention anglais 40 N°1117603). 69 12897 3 2006844 Ce dispositif hydraulique crée deux flux hydrauliques distincts indépendants l'un àe l'autre et provenant de deux pompes dont l'une est à débit réglable, les deux pompes étant actionnées par un seuL moteur électrique. Les inconvénients du dispositif hydraulique décrit sont les 5 suivants : 1. Le dispositif ne permet pas l'union des flux des deux pompes. Chaque pompe possède son propre circuit de circulation, ce qui implique que la pompe de base doit avoir un débit plus grand que celui qu'elle aurait eu si on réalisait pour l'opération 10 principale la réuhion des débits des deux pompes ; ceci entraîne ■une augmentation du côut du dipositif hydraulique. 2. Ce dispositif nécessite l'emploi d'une pompe à débit réglable, étant donné qu'en l'absence d'une telle pompe on ne peut réaliser la descente et la retenue de la charge. 15 3. Le coût d'une pompe à débit réglable est de 2 à 3 fois supérieur à celui d'une pompe correspondante à débit constant. L# but de l'invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés plus haut, en créant un dispositif hydraulique pour 1'actionnement des organes de travail des engins de manutention et 20 plus spécialement des chariots élévateurs électriques à grande levée, ledit dispositif permettant, au moyen de deux pompes actionnées par un moteur électrique, d'obtenir un débit élevé pour l'alimentation du mouvement de service principale (levage ou tout autre mouvement) et un faible débit pour certains mouvements de 25 service auxiliaires comme l'inclinaison, la rétraction et ou 1*actionnement de certains équipements interchangeables. Ce problème est résolu grâce à un dispositif dans lequel, selon l'invention, le flux de fluide de travail du dispositif hydraulique, créé par deux pompes hydrauliques couplées à -un 30 moteur électrique est produit soit par l'une des pompes, soit par les deux pompes ensemble, grâce à l'utilisation d'un clapet antiretour à commande mécanique actionné mécaniquement par un système de leviers actionnant une section à simple effet d'un distributeur à plusieurs sections, en fonction du débit nécessaire pour l'opé-35 ration correspondante. L'invention sera mieux comprises et d'autre btte, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront au cours de la description explicative qui va suivre, en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant 40 un mode de réalisation de l'invention et dans lequel : 69 12897 4 2006844 - la figure 1 montre le schéma du dispositif hydraulique conforme à l'invention ; ' - la figure 2 est une vue en coupe d'un clapet anti-retour à commande mécanique selon l'invention. 5 En référence à la figure 1, les pompes hydrauliques 1 et 2, qui sont actionnées par un. moteur électrique 3, puisent de l'huile dans un réservoir d'huile 4 par l'intermédiaire de canalisations d'amenée 5 et 6. La pompe 1 refoule l'huile dans une canalisation 7 et la pompe 2 dans une canalisation 8. La 10 canalisation 8 se divise en deux branches . Dans la première branche sont raccordés successivement une canalisation S, un clapet anti-retour 10 et une canalisation 11. Dans la seconde branche sont successivement montés une canalisation 12, un clapet anti-retour 13 à commande'mécanique, une canalisation 14, 15 un clapet anti-retour 15 à commande mécanique et une canalisation 16. La canalisation 11 et la canalisation 7 débouchent dans une canalisation 17 menant à l'entrée d'un distributeur hydraulique 18. La canalisation 16 est raccordée à une canalisation 19 qui relie la sortie du distributeur hydraulique 18 au réservoir■ 20 d'huile 4 à travers un filtre 20. La section à simple effet 21 du distributeur 18 est reliée par une canalisation 22 à un vérin d'élévation .23, qui peut-être du type à plongeur ou télescopique. Les sections à double effet 24, 25 et 26 du distributeur 18 sont reliées par des. canalisa-25 tions 27, 28, 29, 30, 31 et 32 à des vérins à double effet 33 et 34 et à un moteur hydraulique 35 qui peuvënt être utilisés pour l'inclinaison et l'avancement du dispositif de levage, pour 1'actionnement de dispositifs interchangeables, etc. En cas de besoin on peut monter sur la canalisation 22 un ralentisseur de 30 descente non réglable, tandis sur les canalisations 27, 28, 29, 30, 31 et 32 on peut monter des ralentisseur de descente réglables. Dans le schéma est représenté, à titre d'exemple, un distributeur 18 à quatre sections,-sux sections 25 et 21 duquel 35 sont montés les clapets anti-retour 13 et 15 à commande, mécanique. Le nombre de sections, le nombre de clapets anti-retour à commande mécanique yt leurs emplacements peuvent être différents en fonction des conditions concrètes, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 40 Le circuit électrique, non indiqué sur les figures, est 69 12897 5 2006844 15 20 réalisé avec un seul contacteur actionné indirectement lors d'un mouvement de travail quelconque (à l'exception de la descente de la charge) par l'intermédiaire de commutateurs connectés au système de commande du distributeur 18. 5 Lors de l'actionnement des sections 24- et 26 du distributeur 18, le moteur électrique 3 est mis en marche et les deux pompesl et 2 aspirent de l'huile du réservoir 4 par l'intermédiaire des canalisations d'aspiration 5 et 6. Le fluide de travail fourni par la pompe 2 passe par la canalisation 8, 10 la caralisation 12, le clapet anti-retour 13 à commande mécanique, la canalisation 14, le clapet anti-retour 15 à commande mécanique, la canalisation 16, afflue à la canalisation 19 et retourne au réservoir 4 ; autrement dit, le fluide fourni par la pompe 2 nfest pas utilisé pour 11actionnement du vérin à double effet 33 et du moteur hydraulique 35. Lors de 1'actionnement de la section 21 pour soulever la charge, ou de la section 25, dans l'une de ses positions extrêmes possibles, le clapet anti-retour 15 à commande mécani»» que ou le clapet anti-retour 13 à commande mécanique se ferment, et le fluide de travail de la pompe 2 se dirige par.3a canalisation 9 et à travers le clapet anti-retour 10 et la canalisation 11 vers la canalisation 17, d'où il est refoulé, avec le fluide de la pompe 1 provenant de la canalisation 7, vers l'entrée du distributeur 18. De cette manière, pour l'opération de levage ^ ou pour l'une des deux opérations effectuées par le vérin 34, on utilise le fluide de'.travail total des deux pompes 1 et 2, lequel, par la canalisation 22 ou la canalisation 29, est refoulé vers le vérin 23 ou le vérin 34. Lors dé 1' actionnement de la même section 25 dans l'autre position extrême, le clapet anti-retour 13 à commande mécanique ne se fermé pas et le dispositif fonctionne de la même manière que lors de 1'actionnement des sections 24 et 26. Un mode de réalisation du clapet anti-retour 13 ou 15 à commande mécanique est représenté à titre d'exemple sur la figure 2. Il est constitué par un corps 36, un obturateur 37 étanchéifié dans le corps 36 à l'aide d'un joint torique 38, un ressort 39 et un ressort 40. Dans le conjs 36 sont taraudés des orifices pour la jonction des canalisations 12 et 14 (ou 40 14 et 16). Le corps 36 est fixe à la section 21 (ou 25) du distributeur hydraulique 18 par des boulons 41, et est conçu 30 12897 6 2006844 de manière à maintenir en position neutre le piston-plongeur 42 du distributeur 18 par l'intermédiaire du ressort 45 assurant son centrage. Dans cette position initiale l'obturateur 37 s'ouvre sous l'action des ressorts 39 et 40 et le fluide de travail de 5 la pompe 2 passe par les Banalisations 8, 12 et 14 (ou 14 et 16) et parvient au réservoir d'huile 4. lors de 1'actionnement d'une section, le plongeur du distributeur 42, par l'intermédiaire du ressort 39 dont la cons-tantè élastique est sensiblement plus élevée que celle du ressort 10 40, presse l'obturateur 37 dans le siège du corps 36 et coupe la communication autre les canalisations 12 et 14 ou (14 et 16). Le fluide de travail de la pompe 2 est dirigé par les canalisations 9, 11 et 17 vers le distributeur 18. Au retour du plongeur 42 à sa position neutre, l'obturateur 15 37 revient à sa position initiale. Les avantages procurés par le dispositif conforme à la présente invention ressortent clairement quand on le compare aux dispositifs connus. Par rapport au dispositif classique comportant un moteur 20 électrique et une pompe , l'avantage fondamental de l'invention réside dans la réduction de la consommation d'énergie et, par conséquent, de la capacité nécessaire de la batterie d'accumulateurs; cette réduction peut atteindre 15 à 25 %. L'invention permet de supprimer lesralentisseurs de descente réglables 25 associés aux vérins d'inclinaison et de rétraction (avancement), dont le coût est plus élevé que celui de la seconde pompe hydraulique et du clapet anti-retour à commande mécanique montés dans le dispositif de l'invention et absents dans le dispositif connu. A En outre, les frais d'exploitation sont considérablement réduits 30 grâce à la diminution de l'amortissement industriel de la batterie et de la consommation d'énergie. Une importante quantité d'ét' in est économisée. En comparaison du dispositif connu à deux pompes et deux moteurs électriques on économise un moteur électrique ainsi que 35 l'appareillage associé à ce dernier (contacteur, conducteurs et autres éléments). Parallèlement à la diminution du poids propre et du prix de revient du chariot électrique, on réalise en outre ■une économie importante de métaux non-ferreux. Par rapport au brevet d'invention de la firme "Clark", les 40 avantages principaux présentés par l'invention sont le prix de 12897 7 2006844 revient moins élevé du dispositif hydraulique dans son ensemble, son montage plus commode en raison de ses dimensions réduites et, surtout sa grande universalité. Par rapport au brevet d'invention de "Lansing Bagnall" J les avantages du dispositif de l'invention résident dans son prix de revient mcâas élevé, son universalité et son adaptabilité aux conditions de la production. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donaés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits^ ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. 12897 8 2006844 R_E_v_B_H;_D_X_G_A_T_I_O_W;_S 1. un dispositif hydraulique pour'1'actionnement des organes de travail d'engins de manutention, et plus spécialement de chariots électriques élévateurs à grande levée,.du type dans lequel le fluide de travail du dispositif hydraulique est fourni par deux pompes hydrauliques couplées à un. moteur électrique, ledit dispositif étant caractérisé en ce qull comporte un clapet anti-retour à commande mécanique actionné par un système de leviers actionnant une section à simple effet d'un distributeur à plusieurs sections, ledit cXapet permettant ainsi de réunir ou de séparer les flux de fluide de travail fournis par lesdites deux pompes hydrauliques couplées au moteur électrique précité. 2. un dispositif hydraulique suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que la canalisation de refoulement d'une première pompe et la canalisation de refoulement d'une deuxième pompe sont reliées par l'intermédiaire d'une troisième canalisation à l'entrée d'un distributeur hydraulique à plusieurs sections, la canalisation de iadite deuxième pompe étant reliée d'autre part au réservoir de fluide de travail par l'intermédiaire d'une quatrième canalisation sur laquelle est monté un clapet t anti-retour à commande mécanique qui, à l'une des deux,positions extrêmes du plongeur de la section à simple effet dudit distributeur, interrompt la connexion entre la deuxième pompe et le réservoir. 3. un dispositif hydraulique suivant, les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qull comprend, au lieu d'un distributeur à plusieurs sections, plusieurs distributeurs hydrauliques distincts à trois positions. 4. un dispositif hydraulique suivant les revendications 1 , 2 et 3 , caractérisé en ce qu'aux sections distinctes du distributeur à plusieurs sections, ou aux distributeurs distincts à une section chacune, sont montés des clapets anti-retour à commande mécanique, les emplacements desdits clapets étant détermines par les nécessités de réunion ou de séparation des flux de » fluide de travail des deux pompes lors de la réalisation' des mouvements correspondants des organes de travail.