Brevet FR2039123A1 — publié le 19710115

Dans le domaine des engins de travaux publics ou de manutention, on a souvent la nécessité, pour obtenir une gamme de vitesses de translation intéressante,d'utiliser au moins deux pompes pour l'alimentation des moteurs d'entrainement des roues des engins montés sur roues, et d'effectuer des branchements divers pour mettre en communication le refoulement des deux pompes avec les moteurs. En ce qui concerne uniquement la translation de l'engin, il est probablement techniquement satisfaisant d'utiliser deux pompes à débits variables, qui par leurs facultés d'adaptation sont particulièrement aptes à permettre une gamme de vitesses étendue et continue. Par contre, on admet généralement que l'alimentation des vérins de commande des équipements de travail, tels que les vérins d'orientation des flèches, balancier et godet d'une pelle hydraulique par exemple, est avantageusement assurée par une pompe à débit constant, compte tenu de la nature particulière du travail à effectuer. On peut alors se demander s'il ne serait pas possible de combiner, dans une même transmission, les deux types de pompes. On pourrait alors, dans un premier mode d'utilisation, alimenter les vérins des différents équipements au moyen de la pompe à débit constant -et réserver la pompe à débit variable pour l'alimentation des moteurs d'entraine- ment de l'ensemble des roues pour la translation de l'engin. On obtiendrait ainsi une vitesse de l'engin petite. Dans un deuxième mode d'utilisation du même engin, on alimenterait les moteurs des roues d'un premier essieu au moyen de la pompe à débit variable, et les moteurs des roues de l'autre essieu au moyen de la pompe à débit constant qui aurait éventuellement alimenté au préalable les vérins des différents équipements. On obtiendrait de la sorte une vitesse de l'engin plus grande que celle obtenue dans le premier mode d'utilisation. En bref, on retrouverait la caractéristique avantageuse d'une gamme de vitesses étendue, qui semble, jusqu'à maintenant, avoir été l'apanage des transmissions équipées de pompes de même type, générålement à ddbit variable. Plus généralement, le problème posé est dé savoir s'il estpossible de réaliser une transmission qui comporterait deux groupes de récepteurs et des pompes alimentant lesdits récepteurs, ces pompes ayant des débits reste pectifs qui ne seraient pas adaptés en permanence à l'alimentation de chacun des groupes de récepteurs auxquels elles correspondent. On se rend cependant vite compte que les questions posées n'ont pas de réponse connue à ce jour. La première combinaison proposée nécessite une adaptation des circuits d'alimentation des moteurs des roues qui ont des vitesses de rotation nécessairement liées par l'avancement d'ensemble de l'engin. C'est précisément le but de l'invention, de proposer une transmission hydraulique de puissance nouvelle, qui concilie dans une même alimente tion les pompes à débits non adaptés en permanence à l'alimentation des récepteurs correspondants. L'invention a donc pour objet une transmission hydraulique de puissance, applicable notamment à un véhicule automobile tel qu'un engin de travaux publics, constituée par deux groupes de récepteurs hydrauliques et par au moins une pompe d'alimentation par groupe de récepteurs. Les débits des pompes relatives à chaque groupe de récepteurs étant susceptibles de.n'être pas adaptés permanence à l'alimentation desdits groupes de récepteurs, un circuit de "gavage" est branché sur chacun des circuits d'alimentation des récepteurs. D'une manière avantageuse, les circuits de "gavage" sont piqués sur un conduit de refoulement commun aux deux groupes de récepteurs en amont d'un clapet taré. L'une des.pompes d'alimentation d'un premier groupe de récepteurs étant à débit variable, l'une des pompes d'alimentation du deuxième groupe de récepteurs peut être à débit constant, mais il reste entendu que-les pompes des deux groupes de récepteurs peuvent également être d'un seul type, ou toutes à débits constants, ou toutes à débits variables. L'invention sera mieux comprise et des caractéristiques secondaires, ainsi que leurs avantages, apparaitront au cours de la description d'une réalisation donnée ci-dessous à titre exemple. II est entendu que la description et le dessin ne sont donnés qutà titre indicatif et non limitatif. I1 sera fait référence au dessin annexé, dans lequel la figure unique est une représentation schématique d'une transmission conforme à l'invention. La transmission hydraulique de puissance décrite en exemple, comprend les moteurs d'entraînement des roues du véhicule et les vérins de commande des équipements de travail, tel que le vérin 1 de commande de l'orientation de la flèche articulée sur la tourelle de l'engin. Les moteurs d'entraînement 2 des roues arrière, et 3 des roues avant sont au nombre de deux par groupe de roues, avant ou arrière. Les moteurs d'un même groupe sont alimentés en parallèle. Par ailleurs, ces moteurs peuvent, d'une manière connue, être de types très divers, et en particulier, d'un des quatre types suivants e moteur normal très classique, moteur à cylindrée variable, à deux valeurs de cylindrées par moteur par exemple, moteur muni d'un dispositif de "roue libre" qui permet l'entraînement des équipages mobiles du moteur par l'arbre dudit moteur, ou encore, moteur combiné à un embrayage. Et, bien entendu, ces différents types de moteurs sont susceptibles d'être choisis judicieusement pour pouvoir obtenir un entraînement de l'engin sur une grande plage de vitesses. Dans le cas présent, pour simplifier l'exposé, on a choisi des moteurs 2 et 3 de type normal classique. La source de fluide sous pression est constituée par une pompe à débit variable 4, une pompe à débit constant 5 et une petite pompe à engrenages 6. Ces pompes sont reliées au réservoir de fluide 7 par des conduites d'aspiration 8. Les pompes 4 et 5 sont destinées à l'alimentation des moteurs 2 et 3 et du vérin 1 comme on le verra plus loin, alors que la pompe 6 est utio lisée pour la production de fluide sous une pression dite-de "pilotage". On notera cependant qu'il est souvent avantageux d'alimenter, par la même pompe 6, certains organes auxiliaires, tels que, par exemple, le vérin d'assistance de la direction du véhicule. La pompe à débit constant 5 est reliée, par son conduit de refoulement 9 à l'entrée d'un distributeur 10 à trois positions commandées manuellement, et qui correspondent respectivement au fonctionnement du vérin 1 dans un sens, ou à la nonwalimentation dudit vérin 1, ou encore- au fonctionnement du vérin 1 dans le sens opposé au premier. A cet effet, du même côté du distributeur 10 que le conduit 9, un conduit 11 repart du distributeur et est mis en communication directe avec le conduit 9, quand le tiroir du distributeur 10 est disposé sur la position médiane (non-alimentation du vérin 1). On notera pour mémoire qu'un clapet de non-retour 12 est disposé sur le conduit 9. Du côté du distributeur 10 op- posé aux conduits 9 et 11, et en correspondance avec lesdits conduits, sont raccordés au distributeur 10 deux conduits 13 et 14, qui relient le distributeur aux deux chambres la et lb du vérin 1. Bien entendu, comme cela est connu par ailleurs, la protection du circuit contre les pressions excessives est assurée en branchant des conduits de dérivation 15 sur les conduits 9, 13 et 14. Les conduits 15 sont raccofdés au réservoir 7, par un conduit de retour 16 par exemple, avec interposition de clapets tarés de décharge 17, les différents clapets 17 ayant des tarages judicieusement échelonnés pour assurer un fonctionnement satisfaisant de l'installation. Le conduit de refoulement 18 de la pompe 6 aboutit à un distributeur à tiroir 19 à deux positions, à commande manuelle par exemple. Un conduit 20 est branché en dérivation sur le conduit 18 et fait retour au réservoir 7, un clapet de décharge 21 étant disposé sur ledit conduit 20 et ayant le rôle connu de limiteur de la pression dans le conduit 18. De plus, un conduit 22 est raccordé au distributeur 19, du même côté que le conduit 18 et fait retour librement au réservoir 7. Du côté opposé à celui où sont raccordés les conduits 18 -et 22, un conduit 23 est raccordé au distributeur 19 et relie celui-ci à un vérin de commande 24 de la position du tiroir d'un distributeur 25, ledit vérin 24 ayant une action antagoniste de celle d'un ressort 26. On notera que,dans une première position, le distributeur 19 met en communication les conduites 18 et 23, et que, dans une deuxième position, qui est celle de la figure, le conduit 18 est isolé, cependant que ce sont les conduits 22 et 23 qui sont maintenant en communication. Quant au distributeur 25, qui est à deux positions, plusieurs conduits y sont raccordés : d'un côté, le conduit 11, et le conduit 27 qui relie le distributeur au refoulement de la pompe à débit variable 4, et du côté opposé, les conduits 28 et 29 en correspondance avec les conduits 11 et 27, et le conduit 30 qui fait retour au réservoir 7 à travers un clapet taré 17, qui en l'espèce est commun aux conduits 16 et 30. Dans une première position, qui correspond à la première position du distributeur 19, le distributeur 25 met en communication le conduit 27 avec les deux conduits 28 et 29, branchés en parallèle, et le conduit 11 avec le conduit 30, alors que,dans une deuxième position, représentée sur la figure et correspondant à la deuxième position du distributeur 19, le distributeur 25 met en communication les conduits 11 et 28, et 27 et 29, et obture le conduit 30 à une de ses extrémités. La transmission comporte encore deux distributeurs 31 à trois positions, à commande unique, manuelle par exemple, au moyen d'un levier 32 articulé autour d'un point fixe. 33. Un conduit 34 relie les deux distributeurs 31, cependant que, du même côté que le conduit 34, les conduits 28, 29 se raccordent l'un à un des deux distributeurs 31, l'autre au deuxième. Du côté opposé au raccordement du conduit 34, des conduits 35 et 36 relient lun des distributeurs 31 aux moteurs 2, cependant que deux autres conduits 37 et 38 relient l'autre distributeur 31 aux moteurs 3. Des clapets tarés de décharge 17 assurent la limitation des pressions et dirige le fluide à évacuer vers le réservoir 7 par un conduit 39 qui se raccordeaú conduit 30. On remarquera que, sur chaque groupe de.moteurs, un conduit 40 est raccordé, d'une part, aux carters desdits moteurs, d'autre part, au conduit 39 par l'intermédiaire d'une restriction 41. Par ailleurs, un conduit 42 est également raccordé aux carters des moteurs et fait retour au réservoir 7. Des conduits 43 relient les distributeurs 31 au conduit 42, cependant qu'un conduit 44 relie le distributeur 10 au conduit 42, les conduits 43 et 44 dirigeant le faible débit des fuites éventuelles des distributeurs vers le réservoir. Par ailleurs, des conduits 28a et 29a sont raccordés aux distributeurs 31, du côté opposé aux conduits 28 et 29, et en correspondance avec ceux-ci, et relient lesdits distributeurs au conduit 39 par un conduit commun 45. On notera que le conduit 34 est également relié au conduit 39 par le conduit 45 et par un conduit complémentaire 46. Enfin, on remarquera que des clapets de non-retour 47 relient les conduits 35 à 38 au conduit 39 et permettent la circulation du fluide du conduit 39 vers les conduits 35 à 38. En ce qui concerne les distributeurs 31, ils assurent en position médiane l'isolement des conduits 35 et 36 et 37 et 38, donc des moteurs 2 et 3, du reste de l'installation, cependant qu'ils mettent en communication les conduits 28 et 28a et 29 et 29a. Sur les deux autres positions, les distributeurs 31 isolent les conduits 28de 28a et-29 de 29a, cependant que,sur l'une de ces positions, ils mettent en communication les conduits 28 et 35, 29 et 7 et 36, 34 et 38 alors que sur l'autre position, ils mettent en communication les conduits 28 et 36, 29 et 38 et 35, 34 et 37. Le fonctionnement obtenu par la transmission décrite ci-avant est le suivant. On préeisera tout d'abord que les distributeurs 31 sont utilisés pour diriger le fluide vers les moteurs 2 et de manière à entraîner lesdits moteurs dans un sens ou dans l'autre, ou encore de les isoler du reste du circuit. On supposera donc que ces distributeurs sont disposés pour faire communiquer les conduits 28 et 35, 29 et 37 et 36, 34 et 38, étant entendu qu'on pourrait changer ces communications comme cela a été décrit auparavant. On agit sur la commande du distributeur 19 pour disposer celuici dans sa première positon, e'est-à-dire la position complémentaire de celle de la figure Les Les pompes fonctionnant, le fluide souks pression refoulé dans le conduit 18 par la pompte 6 est dirigé par le conduit 23 vers le vérin 24, qui pousse, contre l'action du ressort 26, le tiroir du distributeur 25 vers la gauche. De cette manière, on met en communication les conduits 11 et 30, et 27, 28 et 29. La pompe 4 débite donc dans les moteurs 2 et 3 mis en parallèle, par les conduits 35 et 37, le refoulement s'effectuant par les conduits 36 et 38, puis 34, 46, 45, 39 et 30 vers le réservoir 7. Les moteurs 2 et 3 entraînent donc le véhicule à une vitesse relativement basse, puisqu'ils sont alimentés par la seule pompe 4. Quant à la pompe 5, elle refoule le fluide sous pression par le conduit 9 vers le distributeur 10 et le vérin 1, et alimente de cette façon l'une des chambres la ou lb dudit vérin, le fluide refoulé de l'autre chambre par le piston du vérin 1 étant acheminé par le conduit 11 vers le conduit 30, et par le conduit 30 au réservoir 7. Une deuxième utilisation correspond aux deuxièmes positions des tiroirs des distributeurs 19 et 25, positions représentées sur la figure. Dans ces positions, le fluide sous pression refoulé par la pompe 6 et acheminé par-le conduit 18 est arrêté à l'entrée du distributeur 19. On notera qu'alors, la pression monte dans le conduit 18 jusqu'à la valeur de tarage du clapet 21. A partir du moment où la pression a atteint cette valeur de tarage, le fluide s'échappe par le conduit 20, à travers le clapet 21 et retourne au réservoir 7. Quant au fluide contenu précédemment dans le vérin 24 et le conduit 23, par les conduits 22 et 20, il retourne librement au réservoir 7. Le ressort 26 repousse donc le tiroir du distributeur 25 dans la position représentée sur la figure. La pompe 4 refoule dans les conduits 27, 29 et 37 et entraîne les moteurs 3. Ces moteurs 3 refoulent le fluide, qui a travaillé, par les conduits 38, 34, 46, 45, 39 et 30, vers le réservoir 7. Par contre, la pompe 5 alimente, comme précédemment, le vérin 1 et le fluide refoulé par le vérin 1, ou, si le vérin 1 est isolé, dirigé directement du conduit 9 au conduit 11, est alors dirigé vers la conduits 28 et 35. Ce fluide alimente les moteurs 2, qu il entraîne. Enfin, le fluide refoulé par les moteurs 2, par le conduit 36, rejoint le conduit 34, et par la succession des conduits partant du conduit 34 retourne au réservoir 7. On remarquera que le fluide est maintenu sous une certaine pression dans les conduits 30 et 39 par le clapet 17 disposé sur le conduit 30. I1 peut donc traverser les restrictions 41 et pénétrer par les conduits 40 dans les carters mêmes des moteurs 2 et 3, pour être évacué desdits carters par le conduit 42. De la sorte, les carters sont maintenus à la température optimale par la circulation de fluide qui a déjà travaillé, donc de fluide chaud. Mais on comprend bien que, très généralement, les débits alimentant les moteurs 2 et 3 ne sont pas équilibrés. Si aucun dispositif n'avait été prévu, autres que les clapets de décharge 17 disposés de manière connue en dérivation sur les conduits 35 et 37, les moteurs de lfun des groupes, les moteurs 2 par exemple caviteraient et fonctionneraient en pompeS, étant insuffisamment alimentés, alors que les moteurs de l'autre groupe, les moteurs 3 en l'espèce travailleraient au couple maximum d'entrainementS le clapet 17 disposé sur le conduit 37 limitant en-permanence la pression d'alitentatíon des moteurs-3.Au lieu de ce fonctionnement défectueux, -on permetS selon l'invention, la décharge des moteurs 3 les plus chargés, et on augurez par le fluide sous faible pression contenu dans le conduit de refoulement 39 commun aux moteurs 2 et 3, le gavage des moteurs 2 les moins chargés, au travers du clapet de non-retour 47 reliant les conduits 39 et 35. Très simplement, on évite la cavitation des moteurs 2, et on assure un fonctionnement satisfaisant de la transmission par le gavage, qui est un appoint en-fluide. De plus, comme le circuit présente certaines symétries, s'il était arrivé que ce soit les moteurs 3 qui aient été les moins chargés, le gavage aurait été destiné auxdits moteurs 3 au travers du clapet de nonretour 47 reliant les conduits 39 et 37. Ou encore, si les distributeurs 31 avaient été disposés sur leur troisième -position, les clapets 47 reliant le conduit 39 aux conduits 36 et 38 auraient joué un rôle analogue aux clapets précédents en vue du gavage de l'un ou l'autre des conduits 36, 38. Invention s'applique donc bien aux transmissions hydrauliques comportant des sources de fluide sous pression de caractéristiques très différentes, et permet cependant de se-contenter de ces sources, en l'espèce les pompes 4 et 5, sans avoir recours, pour obtenir une vitesse du vehicule plus impottante que la première réalisée par alimentation en parallèle des moteurs 2 et 3, à une autre pompe analogue à la pompe 4 par exemple. On obtient cependant un résultat nouveau inattendu, à savoir l'entraînement satisfaisant des moteurs 2 et 3 sur la grande vitesse, où que se produise le déséquilibre de l'alimentation. L'invention n'est pas limitée à la réalisation qui vient d'être décrite, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui être apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit. C'est ainsi qu'il reste encore possible de disposer des limiteurs de vitesse sur les conduits de retour du fluide qui a travaillé dans les moteurs 2 et 3, ceci, d'une manière connue en soi, afin d'assurer le noi- emballement du véhicule, quand celui-ci évolue sur les terrains en pente De la même manière, s'il a été cité deux gammes de vitesses réalisables avec la transmission décrite, gammes qui correspondent aux première et deuxième positions du distributeur 19, on conçoit bien d'autres combinaisons qui augmenteraient, en conservant la transmission représentée èn exemple, mais en la complétant, le nombre de- gammes effectives. I1 suffit de diriger judicieusement le fluide sous pression, refoulé par les pompes 4 et 5, vers les moteurs 2 et/ou 3 groupés de manière satisfaisante, à l'aide de distributeurs convenablement conçus par exemple. Enfin, ce qui a été décrit à propos des pompes, à débit variable 4 et à débit fixe 5, est immédiatement~valable valable pour deux pompes quelconques qui présenteraient, au cours du fonctionnement, un certain déséquilibre des débits d'alimentation. Par ailleurs, les groupes de moteurs 2 et 3 peuvent être remplacés par tous autres groupes de récepteurs. REVENDICATIONS 1 = Transmission hydraulique de puissance, applicable notamment à un véhicule automobile tel qu'usa engin de travaux publics, constituée par deux groupes de récepteurs hydrauliques et par au moins une pompe d'alimentation par groupe de récepteurs, caractérisée en ce que les débits des pompes relatives à chaque groupe de- récepteurs étant susceptibles de n'être pas adaptés en permanence à l'alimentation desdits groupes de récepteurs, un circuit de "gavage" est branché sur chacun des circuits d'alimentation des récepteurs. 2 - Transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que les circuits de "gavage" sont piqués sur un conduit de refoulement commun aux deux groupes de récepteurs en amont d'un clapet taré. 3 - Transmission selon lune des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'une des pompes d'alimentation d'un premier groupe de récepteurs étant à débit variable, l'une des pompes d'alimentation du deuxième groupe de récepteurs est à débit constant. 4 - Transmission selon l'une des revendications 1 ou 2, caracté -risée en ce que estompes d'alimentation des deux groupes de récepteurs sont des pompes à débits constants. 5 - Transmission selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les pompes d'alimentation des deux groupes de récepteurs sont des pompes à débits variables.