Brevet FR2045896A1 — publié le 19710305

- 1 - 20^5896 L'invention concerne un dispositif de commande d'une transmission hydraulique d'énergie, en particulier d'un circuit hydraulique de tracteur à réglage de l'effort et/ou de la position d'instruments portés, ledit dispositif comprenant un tiroir principal qui comporte une chambre et qui permet de relâ-5 cher la pression régnant dans un canal qui relie une pompe à un élément de travail, par exemple un cylindre de transmission de travail, cette chambre étant reliée à ce canal par un étranglement et conçortant un orifice mobile de relâchement de la pression. Le brevet allemand N° 1 iy6 9^6 décrit un dispositif de commande 10 de ce type dans lequel le tiroir principal est divisé, l'une des parties de ce tiroir étant logée dans un alésage borgne de l'autre partie, cet alésage formant ladite chambre. L'une des extrémités de la partie du tiroir principal logée dans l'alésage borgne coopère avec la tringlerie de commande du régulateur d'effort et de position, tandis que l'extrémité opposée de la seconde 15 partie de ce tiroir est soumise à la force d'un ressort. Lorsque le tiroir pénètre à une profondeur suffisante dans le carter de l'appareil de commande pour obturer l'orifice de relâchement de la pression, la pression de travail transmise par l'étranglement règne dans ladite chambre et les deux parties du tiroir sont écartées l'une de l'autre. Dans ce cas, le deuxième élément du 20 tiroir n'obture pas l'orifice de relâchement de la pression. Lorsque le tiroir est suffisamment ressorti du carter pour que l'orifice de relâchement de -la pression soit libéré et que la position atteinte entre la commande de relevage et le point neutre soit indéfinie, la pression tombe immédiatement dans la chambre, car le débit d'huile passant par l'étranglement est insuffisant. Le 25 ressort écarte les parties du tiroir, de sorte que celle qui comporte l'alésage borgne ainsi qu'une arête de commande de relâchement de la pression fait un saut et ouvre rapidement un orifice de relâchement de la pression coopérant avec cette arête de commande. Il se produit également un saut correspondant lors du mouvement inverse du tiroir de commande, c'est-à-dire lorsque le dis-30 positif est ramené du point neutre à la position de relevage. H faut que la course correspondant au saut soit parcourue avant que l'arête de commande du relâchement de la pression puisse coopérer à nouveau avec l'orifice de relâchement. Cette disposition nécessite des courses relativement grandes de commande du tiroir dans la plage neutre. Ces grandes courses de commande représentent 35 un inconvénient, en particulier, lorsque les tringles qui relient le générateur d'impulsions du régulateur d'effort et dp position et le tiroir de commande sont longues, car elles doivent effectuer de très grandes courses. Ces grandes courses augmentent automatiquement la "force de réglage requise par les générateurs d'impulsion, car la force des ressorts de ces derniers augmente avec la 40 longueur des courses. La puissance nécessaire est donc considérable. Les mouvements brusques de l'une des parties du tiroir qui est la plus grande provoquent 20887 - 2 - 2045896 des vibrations dans le conduit d'huile relié à la partie correspondante du tiroir, ces vibrations gênant la commande» L'invention a pour objet une commande qui n'autorise non plus aucune position intermédiaire indéfinie entre le relevage et le point neutre et 5 entre le point neutre et le relevage, mais par contre, dont la course neutre est très faible-et qui, donc, nécessite de très faibles forces de réglage. Par ailleurs, le circuit hydraulique de la commande de l'invention n'est pas . exposé à subir des vibrations. . Selon une particularité essentielle de l'invention, la chambre du 10 tiroir principal communique par un autre orifice avec le-canal sous pression et un tiroir soumis à un ressort et monté dans cette chambre obture cet orifice dans l'une de ses positions extrêmes-et le relie à l'orifice de relâchement de la pression dans sa seconde position extrême, de-manière que le tiroir qui effectue le saut et commande le relâchement de là pression soit celui qui est 15 disposé dans la chambre, tandis que le tiroir principal peut, rester dans la position qu'il occupe. Afin de bien séparer le courant d'huile passant par le canal de relâchement de la pression et le courant d'huile commandant le tiroir, la chambre du tiroir est divisée en deux volumes séparés dont l'un communique en permanence avec l'orifice de relâchement de la pression et, lorsque le ti-20 roir est dans l'une de ses positions extrêmes, avec l'orifice conduisant au Ganal sous pression, tandis que le second volume relie l'étranglement et un autre orifice de relâchement de la pression. H est possible d'abaisser encore la force "nécessaire au déplacement du tiroir principal par une disposition dans laquelle ce dernier ne commande qù'un circuit pilote qui, de son côté, 25 commande de manière connue une soupape de relâchement de la pression. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé illustrant un mode de réalisation donné à titre explicatif, mais nullement limitatif. Sur ce dessin, 30 - la figure 1 est un schéma d'un circuit hydraulique de tracteur com prenant un régulateur de l'effort et de la position d'un instrument porté ; la figure 2 est une coupe axiale schématique à échelle agrandie d'une partie"du tiroir principal de commande,dans lequel est disposé un autre tiroir de commande représenté en position avancée. ; et 35 .. la figure 3 est une coupe transversale du tiroir principal selon la ligne III - III de la figure.2." Le mode de réalisation représenté sur la figure 1 comprend deux systèmes 'de commande qui- agissent sur;le même tiroir de commande appelé par la suite tiroir principal 12. Pour le réglage de l'effort, l'impulsion de commande 40 est reçue par une bielle supérieure 1 H'articulation reliée à un levier intermédiaire 2 oscillant en J sur là paroi arrière 4 du carter de la transmis— 20887 - 3 - 2045896 sion. Un ressort d'équilibrage 5 qui constitue le générateur d'impulsion autorise un certain degré d'oscillation du levier intermédiaire 2. Une tringle 6, qui prend appui contre l'extrémité libre du levier intermédiaire 2, transmet l'impulsion de commande au tiroir principal 12. Un ressort télescopique 7 est 5 monté dans la tringle 6. Cette dernière est articulée en 8 sur un levier 9 à deux bras ët dont l'extrémité inférieure 10 s'applique contre une extrémité 11 du tiroir principal 12, son extrémité supérieure rotative étant montée en 13. Un levier à main 14 rotatif sur un arbre 15 permet de déplacer le centre de rotation 13 pour le réglage de la profondeur de travail. La position du 10 centre de rotation 13 détermine la profondeur de travail, c'est-à-dire la force exercée sur la bielle supérieure 1 et pour laquelle le tiroir principal 12 se place en position neutre et le releveur maintient donc l'ustensile à une hauteur déterminée» Pour le réglage de l'instrument de travail à une position constante, 15 l'impulsion de commande provient de l'arbre d'excentrique 16. Une tringle 17 est articulée excentriquemènt en 18 sur l'arbre 16. Cette tringle 17 comporte de préférence un trou oblong 19 de liaison afin d'inactiver la commande de position lorsque la machine travaille en réglage de l'effort. Par ailleurs, un ressort télescopique est incorporé à la tringle 17. Cette dernière est articu-20 lée en 20 sur un levier 21 à deux bras dont l'extrémité inférieure agit directement sur l'extrémité 11 du tiroir principal 12. Un levier à main 24 permet de déplacer le point supérieur 23 de rotation du levier 22 pour la présélection de la position de l'instrument porté. La partie hydraulique du dispositif comprend une pompe 25 à débit 25 constant, entraînée en continu et aspirant l'huile d'un réservoir 27 par un conduit 26 pour la refouler par un conduit 28 vers un distributeur asservi 29• Le bord antérieur 32 de commande d'un piston asservi 31 coulissant dans un alésage 30 du distributeur 29 empêche l'huile provenant du conduit 28 de refluer vers le réservoir 27 par un canal annulaire Jk et un conduit 35 lorsqu'il s'ap-30 plique contre une cavité conique 33• Le fond du-piston 31 comporte un alésage étranglé 36 par lequel les chambres situées devant et derrière le piston 31 communiquent. Un faible ressort 37 tend à repousser le piston 31 en position de fermeture. La chambre 38 située derrière l'alésage d'étranglement communique 35 par un conduit 39 avec une soupape de sécurité 40 réglée à la pression maximale du dispositif. Le conduit 39 communique par un conduit 41 avec un canal annulaire 44- d'un alésage 4-3 dans lequel le tiroir principal 12 coulisse, une soupape d'arrêt 42 étant montée dans le conduit 41-afin d'empêcher le reflux vers le conduit 39• Le canal-annulaire 44 communique par ailleurs par un conduit 45 40 avec un cylindre de travail 47 par l'intermédiaire d'unè soupape d'arrêt 46 qui bloque le reflux vers le canal annulaire 44. Un piston 48 monté dans le 70 20887 - 4 - 2045896 cylindre 47 est relié par une tige 49 a un bras de transmission 50 fixé sur l'arbre 16 d'excentrique. L'alésage 43 comporte en plus du canal annulaire 44 quatre autres canaux annulaires 51 à 54 dont le canal 51 communique avec le conduit 28 et 5 le canal 52 avec le côté pression d'un piston 55 qui» lorsqu'il reçoit la pression d'un fluide, ouvre la soupape d'arrêt 46 au moyen d'une tige 56 en la poussant dans le sens inverse à celui du blocage. Le canal annulaire 53 communique avec le réservoir 27 et le canal 54 communique avec le conduit 45 dans une zone située devant la soupape d'arrêt 46. Le tiroir principal 12 comporte 10 une gorge 57 dans la zone des canaux annulaires 53 et 54 et une gorge 58 dans la zone des canaux annulaires 51, 52 et 53• Par ailleurs, un évidement 59 du tiroir principal 12 fait communiquer le canal 44 avec le canal annulaire 51• Une chambre 60 représentée à échelle agrandie sur la figure 2 et située à l'intérieur de l'extrémité 11 du tiroir principal 12 est en principe fermée, mais 15 peut être ouverte par un processus qui sera décrit plus bas. Un tiroir 6l, dont une extrémité est soumise à un ressort 62, est monté dans cette chambre 60. Le tiroir 61 comporte deux gorges 63 et 64 dont la gorge 63 la plus proche de l'extrémité 11 du tiroir principal 12 communique avec l'extrémité opposée du tiroir 61 par un trou borgne 65 situé dans l'axe de ce dernier. Par ailleurs, 20 la gorge 63 comminique avec un canal 66 de relâchement de la pression qui est situé da,ns le tiroir principal 12 et que le carter obture par intermittence. La gorge 64 communique avec un second canal 67 de relâchement de la pression situé- dans le tiroir principal 12 et dont le bord antérieur de commande de son orifice de sortie est situé au même niveau que le bord antérieur 25 de. l'orifice de sortie du canal 66. Dans la position extrême du tiroir 61 représentée sur la figure 1, la gorge 64 communique avec 1'évidement 59 par un canal 68 qui, dans la position représentée sur la figure 2, est obturé par le tiroir 61. Par ailleurs, un étranglement 69 débouchant dans 1'évidement 59 communique avec l'extrémité du tiroir 61 dans laquelle se trouve le trou borgne 30 65. La commande selon les figures 1 à 3 fonctionne de la manière suivante : Pour le réglage de la position en hauteur, on sélectionne la hauteur voulue à l'aide d\i levier 24 à main. Lorsqu'on ramène ce levier vers le 35 haut, le levier 21 à deux bras repousse le .tiroir principal 12 vers la droite dans la représentation de la figure 1. Le canal annulaire 51 communique alors par l'évidenent 59 avec le canal annulaire 44 et, par le conduit 45, avec le cylindre do travail 47, de sorte que ce dernier communique directement avec la ponfte 25 et que le déplacement du piston 48 repousse le bras de transmission 40 50 vers la gauche. Le déplacement de ce bras 50 a pour conséquence que la tringle 17, le levier 21 à deux bras et donc le tiroir principal 12 se dépla 20887 - 5 - 2045896 cent vers la gauche. Pendant cette course, le fluide sous pression passant par l'étranglement 69 exerce une poussée sur un coté du tiroir 6l contre la force du ressort 62, ce tiroir se trouvant alors dans la position extrême représentée sur la figure 2. Par ailleurs, le distributeur 29 est fermé, car le fluide 5 passant par l'étranglement 36 a fait monter la pression à la même valeur devant et derrière le piston 31. Lorsque le tiroir principal se déplace suffisamment vers la gauche pour que les canaux 66 et 67 de relâchement de la pression cessent d'être recouverts par le carter (voir figure 1), le canal 66 fait descendre la pres-10 sion s'exerçant sur le tiroir 6l et le ressort 62 repousse ce dernier vers la droite, c'est-à-dire vers la position représentée sur la figure 1, La gorge 64 relie alors le canal 68 à l'orifice 67 de relâchement de la pression, de sorte que la pression tombe dans l'évidement 59, car, dans cette position, la communication avec le canal annulaire 51 est coupée. Toutefois, l'évidement 15 59 continue de communiquer avec le canal annulaire 44, de sorte que la pression régnant dans le conduit 45, en amont de la soupape d'arrêt 46, tombe et que cette soupape se ferme. Le piston 48 reste dans la position dans laquelle il se trouve. En outre, la soupape d'arrêt 42 se trouvant dans le conduit 41 s'ouvre et fait tomber la pression régnant dans la chambre 38 située derrière 20 . le piston 31. Ce dernier se déplace vers la gauche contre la force du ressort 37 et ouvre le circuit du conduit 28 au réservoir 27, de sorte que la pression tombe du côté refoulement de la pompe 25. La commande se trouve en position neutre représentée sur la figure 1. Lorsque, par suite de la manoeuvre du levier 24, le tiroir princi-25 pal 12 continue de se déplacer vers la gauche, la communication est établie entre les canaux annulaires 53 et 54 et, ce dernier étant relié au canal annulaire 44, celui-ci communique directement avec le réservoir 27 d'huile. Immédiatement après, les canaux annulaires 51 et 52 communiquent, de sorte que le piston 55 est relié par lé canal annulaire 52 avec le côté refoulement de 30 la pompe. La faible pression qui subsiste suffit pour permettre au piston 55 d'ouvrir la soupape d'arrêt 46, de sorte que l'huile peut s'écouler du cylindre de travail 47 vers le réservoir 27. L'huile continue de couler jusqu'à ce que la tringle 17 et le levier 21, par exemple, repoussent suffisamment le tiroir principal 12 vers la droite pour que ce dernier obture le canal annu-35 laire 53 et coupe la communication entre les canaux annulaires 51 et 52. La commande se trouve alors de .nouveau dans la position neutre représentée sur la figure 1. Si on procède alors à un' réglage d'une hauteur supérieure à l'aide du levier 24, le carter obture les canaux de relâchement de la pression. La 40 pression qui monte dans le canal annulaire 44 et à une extrémité de la chambre 60 repousse le tiroir 6l vers la droite et provoque l'obturation du canal 68. 20887 - 6 - 2045896 Par ailleurs, le piston 31 du distributeur 29 se déplace vers la droite, car les pressions s'équilibrent des deux côtés de ce piston, de sorte que la communication entre le conduit 28 et le réservoir 27 est coupé. Plus le tiroir principal 12 est repoussé vers la droite, plus le débit d'huile passant par le canal annulaire 51 et l'évidement 59 et coulant dans le cânal annulaire 44 et donc vers le cylindre de travail 47 est grand, de sorte que le déplacement du tiroir principal accélère le mouvement de relevage. Le tiroir 6l monté dans le tiroir principal 12 commande donc le relâchement de la pression et son mouvement brusque ne peut jamais provoquer un étranglement tel que l'huile refoulée par la pompe puisse s'écouler directement par le canal de relâchement de la pression, dans les conditions correspondantes de pression, et que la pompe doive refouler contre une pression inutilement élevée.. Par ailleurs, lorsque le tiroir de commande monté dans le tiroir principal se déplace, ce dernier reste immobile, de sorte que toutes les arêtes de commande du tiroir principal 12 occupent la même position relative par rapport au carter et qu'aucune course supplémentaire n'est nécessaire dans la plage neutre. Le tiroir 61 ayant de faibles dimensions, sa commande ne nécessite que des forces relativement faibles et de faibles débits d'huile. Par ailleurs, un mouvement brusque d'un tiroir provoque des vibrations dans l'huile qu'il refoule, ces vibrations étant très faibles du fait que le tiroir 6l a un faible volume. La commande et le réglage en fonction de l'effort s'effectuent de la même manière, à la seule différence'que la conmande a lieu en fonction de la position du levier 14 et que le réglage s'effectue à l'aide de la tringle 6 et du levier 2, le ressort 5 faisant'fonction d'organe de mesuré. H va de soi que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif et nullement limitatif et qu'il est possible de lui apporter de nombreuses•'variantes sans sortir de son cadre. 70 20887 - 7 - 2045896 REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'une transmission hydraulique d'énergie, en particulier d'un circuit hydraulique de tracteur à réglage de l'effort et/ ou de la position d'instruments portés, ledit dispositif comprenant un tiroir principal qui comporte une chambre et qui permet de relâcher la pression régnant 5 dans un canal qui relie une pompe à un élément de travail, par exemple un cylindre de transmission de travail, cette chambre étant reliée à ce canal par un étranglement et comportant un orifice mobile de relâchement de la pression, ledit dispositif de commande étant caractérisé en ce que la chambre du tiroir principal communique par un autre orifice avec ledit canal sous pression 10* et un tiroir soumis à un ressort et monté dans cette chambre obture cet orifice dans l'une de ses positions extrêmes et le relie à l'orifice de relâchement de la pression dans sa seconde position extrême. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit tiroir monté dans ladite chambre divise celle-ci en deux volu- 15 mes séparés dont l'un communique en permanence avec l'orifice de relâchement de la pression et, lorsque ce tiroir se trouve dans une de ces positions extrêmes, avec ledit autre orifice, le second volume communiquant avec ledit étranglement et avec un autre canal de relâchement de la pression. 3» Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé 20 en ce que ledit autre canal de relâchement de la pression a une section supérieure à celle dudit étranglement. k. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tiroir disposé dans la chambre du tiroir principal communique par le conduit sous pression avec l'un des côtés du piston d'un 25 distributeur pommandé par une pression différentielle. t