Brevet FR2097177A1 — publié le 19720303

i 2097177 La présente invention concerne un dispositif de commande hydraulique pour une pompe refoulante à cylindrée variable dont les chambres d'aspiration sont remplies par une pompe d'alimentation dont la cylindrée est supérieure à la cylindrée maximale de la pompe refoulante, l'excès de 5 fluide alimenté par la pompe d'alimentation étant évacué à travers une soupape de limitation de la pression vers un réservoir. Un tel dispositif, que l'on connaît par exemple par la demande de brevet allemand publiée n° 1.255.010 et qui est en particulier appliqué aux transmissions hydrauliques travaillant en circuit fermé, a 10 notamment le but de toujours remplir complètement les chambres d'aspiration de la pompe refoulante, même aux vitesses de rotation élevées. Pour produire la pression d'entrée nécessaire, la cylindrée de la pompe d'alimentation doit être supérieure à la cylindrée maximale de la pompe refoulante. Le liquide sous pression alimenté en trop par la pompe d'alimentation doit 15 être évacué à travers une soupape de dérivation ou une soupape de limitation de la pression, ce qui se traduit souvent par des pertes de puissance considérables . L'objet de l'invention est de réaliser un dispositif de commande du type mentionné en premier, mais au moyen duquel il doit être 20 possible de remplir les chambres de refoulement d'une pompe refoulante de façon fiable dans toute la plage de travail, et de réduire en même temps dans une très forte mesure les pertes. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu par la disposition d'un limiteur à la sortie de la pompe refoulante, et par le 25 fait que la pression différentielle produite sur ce limiteur agit sur un piston de la soupape de limitation de pression, qui est également sollicité, contre la force d'un ressort, par la pression de la pompe d'alimentation. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la soupape de limitation de la pression est commandée par une soupape pilote. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que du dessin annexé dans lequel : - la figure 1 est une représentation schématique d'un 35 dispositif de commande suivant l'invention; - la figure 2 est une représentation schématique d'une variante du dispositif représenté sur la figure 1. 71 24366 2097177 2 { La figure 1 représente une pompe refoulante 1 à cylindrée variable, ainsi qu'une pompe d'alimentation 2 qui est entraînée à la même vitesse de rotation que la pompe 1. La pompe refoulante 1 débite dans un tuyau 3 menant aux utilisateurs et dans lequel est monté un limiteur 4. 5 De la partie du tuyau 3 qui est située en amont du limiteur 4 part un tuyau 5 qui débouche dans une chambre de pression 6 d'un vérin de commande 7 dans lequel est guidé à joint étanche un piston 8. De la partie du tuyau 3 située en aval du limiteur 4 part un tuyau 9 qui débouche également dans une chambre de pression 10 du vérin de commande 7. 10 Le piston 8 se déplace entre ces deux chambres de pression. Le piston 8 est solidaire d'une tige 11 qui est reliée à un piston pilote 12 d'une soupape de limitation de la pression 13. Le piston pilote 12 présente, au milieu, une partie 14 à plus faible diamètre. Entre le piston pilote 12 et la paroi voisine du vérin de commande se trouve un 15 ressort de compression 15. Deux canaux annulaires 17 et 18 sont réalisés dans le perçage 16 recevant le piston pilote 12. Le canal annulaire 18 communique avec un réservoir 19, tandis qu'un tuyau 20 venant de la pompe d'alimentation 2 débouche dans le canal annulaire 17. Un tuyau 21 relie le tuyau 20 au côté aspiration de la 20 pompe refoulante 1. Un tuyau 22 relie la partie extrême gauche du perçage au tuyau 21. La pompe d'alimentation 2 aspire du fluide du réservoir 19 à travers un tuyau 23 et refoule ce fluide à travers les tuyaux 20 et 21 jusqu'au côté aspiration de la pompe refoulante 1. Le fluide sous pression 25 refoulé par cette dernière traverse le limiteur 4, ce qui provoque une chute de pression. La pression en amont du limiteur se propage également, à travers le tuyau 5, jusque dans la chambre de pression 6 du vérin de commande, et la pression régnant en aval du limiteur agit également dans 30 la chambre de pression 10. La pression engendrée par la pompe d'alimentation règne également dans la chambre de pression 16' située à gauche du piston pilote 12. Au moment du démarrage de la pompe, le piston 8 occupe sa position extrême gauche sous l'action du ressort 15 puisque la pression 35 différentielle sur le limiteur 4 est négligeable. La même pression règne par conséquent dans les deux chambres de pression 6 et 10. Le débit de la pompe d'alimentation augmente au fur et à mesure que sa vitesse de rotation COPY 71 24366 2097177 croit, ce qui provoque également l'augmentation de la pression de refoulement de cette pompe. Cette pression agit, à travers le tuyau 22, dans la chambre de pression 16', donc sur le piston pilote 12, et en sens contraire au ressort. Sur le limiteur 4 s'établit une pression différen-5 tielle dont la force déplace le piston 8 dans le sens où le ressort tend à déplacer ce piston. Au bout d'un temps de démarrage déterminé, la force agissant sur le piston pilote 12 depuis la chambre de pression 16' est devenue plus grande que la force agissant en sens opposé, de sorte que le piston 12 est déplacé vers la droite, c'est-à-dire contre l'action du 10 ressort. La partie 14 à plus faible diamètre du piston 12 établit alors une communication entre les canaux annulaires 17 et 18. Cela a pour conséquence qu'une partie du fluide sous pression refoulé par la pompe d'alimentation peut s'écouler jusqu'au réservoir. Ce fluide correspond à la partie du débit dont la pompe refoulante n'a pas besoin. Entre les forces 15 mentionnées ci-dessus, il s'établit un état d'équilibre qui assure l'évacuation d'un courant excédentaire qui est toujours maintenu au minimum et, en même temps, l'établissement de la pression d'alimentation nécessaire, qui augmente au fur et à mesure que la vitesse de rotation croît. Ce n'est qu'ainsi qu'on obtient toujours le remplissage nécessaire des chambres de 20 refoulement de la pompe refoulante. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, . des parties identiques portent les mêmes références que dans l'exemple précédent. Ce second exemple se distingue essentiellement de celui qui vient d'être décrit par le fait que la soupape de limitation de la pression 25 est commandée par une soupape pilote. La soupape de limitation de la pression qui assure l'évacuation du courant excédentaire est désignée par 25, tandis que la soupape pilote est désignée par 26. Un tuyau 27 mène de la pompe d'alimentation 2 à la soupape de limitation de la pression 25, et un tuyau 28 mène 30 de la pompe refoulante à la soupape pilote 26. Le tuyau 28 débouche dans une chambre 29 de la soupape pilote. Dans cette chambre est formé un siège de soupape 30 pour un obturateur conique 31 qui est solidaire d'une tige 32. Cette dernière est reliée à un piston 33 qui est guidé à joint étanche dans un cylindre 34. Chacun 35 des tuyaux 5 et 9 débouche dans l'une des extrémités de ce cylindre. L'obturateur 31 est mobile dans une chambre 35 qui communique avec le réservoir 19 à travers un tuyau de retour 36. Un tuyau de commande 37 relie ÇOPY 71 24366 4 2097177 la chambre 29 de la soupape pilote à l'un des côtés de la soupape de limitation de la pression 25, dont l'autre côté communique avec le tuyau 28 à travers un tuyau de commande 38. Le tuyau 37 est relié au tuyau 28. Un limiteur 39 est monté dans le tuyau 28 entre la liaison de celui-ci avec 5 le tuyau 27 et l'embouchure du tuyau 28 dans la chambre 29. La soupape de limitation de la pression 25 est sollicitée par un ressort de compression 40 dont la force est opposée à celle produite par le liquide contenu dans le tuyau de commande 38. Lorsque, au moment où le débit de la pompe refoulante 10 atteint une valeur déterminée dans l'installation, une pression différentielle déterminée s'est établie sur le limiteur 4, le piston 33 se déplace vers la droite, donc également l'obturateur 31. Celui-ci établit la communication entre le tuyau 28 et le tuyau de retour 36. La soupape de limitation de la pression 25 est encore fermée. Le fluide évacué produit une pression 15 différentielle déterminée sur le limiteur 39, et cette pression différentielle agit également sur la soupape de limitation de la pression 25, à travers les tuyaux 37 et 38. Lorsque la pression dans le tuyau de commande 37 est descendue à une valeur déterminée par suite de l'ouverture de la soupape pilote 26, la pression du fluide contenu dans le tuyau 38 ouvre la soupape de limitation 20 de la pression 25 contre la force du ressort 40. Le fluide sous pression alimenté en trop par la pompe d'alimentation 2 peut s'écouler à présent directement vers le réservoir 19 à travers le tuyau de retour 36'. Sur le piston 33 et l'obturateur 31 s'établit à nouveau un état d'équilibre qui détermine la position de la soupape de limitation de la pression 25. Ainsi, 25 on obtient donc également que la pression d'alimentation nécessaire est produite à tout moment et que le courant excédentaire reste néanmoins aussi faible que.possible, si bien que la perte de puissance est également minimale. Bien entendu, les tuyaux représentés et décrits peuvent également être constitués par des conduits ou des passages dans un corps 30 commun recevant le dispositif de commande. Bopy 71 24366 2097177 REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande hydraulique pour une pompe refoulante à cylindrée variable dont les chambres d'aspiration sont remplies par une pompe d'alimentation dont la cylindrée est supérieure à la cylindrée maximale de la pompe refoulante, l'excès de fluide alimenté par la pompe d'alimentation 5 étant évacué à travers une soupape de limitation de la pression vers un réservoir, caractérisé par la disposition d'un limiteur à la sortie de la pompe refoulante, et par le fait que là pression différentielle produite sur ce limiteur agit sur un piston de la soupape de limitation de pression, qui est également sollicité, contre la force d'un ressort, par la pression 10 de la pompe d'alimentation. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape de limitation de la pression est commandée par une soupape pilote. 3. Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2, 15 caractérisé en ce que le piston de la soupape de limitation de la pression est relié rigidement au piston pilote. COPY