Brevet FR2059973A1 — publié le 19710611

La présente invention est relative à un dispositif de réglage de la pression intercalé, dans une transmission hydraulique, entre un organe du type pompe (actionné par un moteur thermique), qui est l'organe créant la puissance hydraulique motrice et un organe récepteur du type moteur, qui reçoit cette puissance et ltutilise pour effectuer un déplacement de rotation ou de translation. Un tel dispositif, dont on connaît déjà au moins une réalisation et qui limite la pression à une valeur pré-fixée, est utilisable notamment dans des engins de travaux publics ou industriels, tels que pelles, grues, etc... aes transmissions hydrauliques se répandent de plus en plus, à la place des transmissions mécaniques classiques, car elles présentent nombre d'avantages, notamment la possibilité de faire varier commodément et de façon continue la vitesse de l'organe récepteur, ainsi que d'inverser son sens. Néanmoins, par exemple dans le cas où le dispositif de réglage connu est utilisé dans un ensemble hydraulique gouvernant la translation d'un véhicule à très faible vitesse et lorsque la pompe est contrôlée seulement par un régulateur de puissance automatique, on constate que le conducteur n'est pas maître de la vitesse de sa machine, et aussi, mulon s'expose à des à-coups brutaux dans le cas où l'on veut immobiliser la machine. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients, sur lesquels on reviendra, quand on exposera les différences et avantages de l'invention par rapport au dispositif connu. Pour remplir le rôle exposé, ledit dispositif connu comprend, entre les canalisations reliant l'organe du type pompe et l'organe du type moteur hydraulique, un circuit limiteur-équilibreur comportant essentiellement un clapet principal shunté hydrauliquement par un clapet pilote situé au voisinage. L'invention a pour objet un dispositif de réglage de pression pour transmission hydraulique, avec circuit limiteuréquilibreur comportant au moins un clapet principal, intercalé entre l'organe du type pompe et l'organe du type moteur hydraulique, dont le clapet pilote du clapet principal est placé, de préférence, à une certaine distance du circuit limiteur-équilibreur et soumis à l'action d'un ressort antagoniste et d'une pédale d'actionnement, de façon à pouvoir régler à volonté la pression du fluide hydraulique. D'autres objets et avantages de l'invention ressortiront de la description comparée qui va suivre du dispositif connu et d'un exemple de réalisation de l'invention, donnée à titre non limitatif, en se référant aux dessins. Parmi ceux-ci - la figure 1 représente schématiquement un circuit connu avec limiteur-équilibreur à réglage pré-déterminé; - la figure 2 est un circuit conforme à l'invention, où l'on retrouve nombre de parties communes avec celles de la figure 1; - la figure 3 est un détail du limiteur-équilibreur faisant partie du circuit de la figure 1 ; et, - la figure 4, le détail analogue s'insérant dans la figure 2. Si l'on se réfère d'abord au système connu de la commande des mouvements de translation, par exemple d'un engin de travaux publics et notamment d'une pelle hydraulique, que représente la figure 1, on y trouve - une pompe P, à débit variable, entrataée par exemple par un diesel (non représenté) un régulateur de puissance R associé à ladite pompe; - un distributeur à tiroir D ; un moteur hydraulique M, susceptible d'entraîner une masse mobile MM par l'intermédiaire d'un dispositif mécanique DM ; - un système de protection, limiteur et équilibreur, E, placé entre le distributeur D et le moteur hydraulique M;; - les conduites de connexion hydrauliques nécessaires, telles que repr6sentéss (notamment de la pompe au distributeur et du distributeur à l'environnement; du distributeur au système de protection E et au moteur M). La haute pression fournie par la pompe peut etre appliquée, par l'intermédiaire du distributeur D, sur la canalisation supérieure (point A) ou sur la canalisation inférieure (point B) pour faire marcher le moteur hydraulique dans un sens ou dans l'au tre, tandis que l'évacuation se fait au réservoir respectivement par B ou A. Le système de protection, qui est un organe très important, assume plusieurs fonctions, à savoir - la limitation de pression à une valeur choisie, - le freinage hydraulique du moteur M, - le transfert d'huile entre canalisations haute pression et basse pression, - la réalimentation des fuites. Si l'on considère pour le circuit décrit ci-dessus figure I (qui est du type "circuit ouvert"), le cas d'une translation de véhicule sur lequel on doit effectuer des manoeuvres à très faibles vitesses, (braquages courts comportant des inversions du sens de marche, ou ralentissement pour freinage, devant un obstacle par exempl & on constate - que pendant les manoeuvres (diesel au ralenti et à plus forte raison à régime maximal), la pompe P, dont le régulateur de puissance automatique R ntest pas sollicité par une pression supérieure à sa valeur critique de régulation, est maintenue par le ressort R1, calée à cylindrée maximale, suivant l'an gle QL. Ce cas de fonctionnement amène la pompe à débiter l'huile dans le moteur M à une valeur proportionnelle au régime du diesel. De ce fait, le véhicule reste animé d'une vitesse incontrôlée par le conducteur. - que dans le cas où le conducteur veut immobiliser le véhicule, il doit couper l'alimentation de la pompe en fermant le dis tributeur D et provoque ainsi un arrêt brutal dû au tarage choisi sur le limiteur équilibreur E. Pour y remédier, le dispositif selon l'invention peut être réalise selon le schéma figure 2 qui présente une amélioration du circuit figure 1 permettant au conducteur de régler, selon ses besoins, la valeur de tarage du limiteur équilibreur E. Cette valeur pouvant varier du maximum à zéro, on obtient ainsi le débrayage "pression" du circuit et on autorise le transfert d'huile entre A et B. Ce résultat est essentiellement obtenu par une modification du système de protection et par l'adjonction d'un dispositif de commande particulier, manoeuvré au pied. Il est donc utile au préalable de revenir sur les détails du système de protection connu (E) que représente la figure 3. Ce système comprend - un clapet principal a; - un clapet pilote b; - des clapets auxiliaires de non retour g1, g2, h1, h2 ; - un ensemble de canalisations. Ce système est monté sur les sorties du distributeur et les conduites d'alimentation du moteur hydraulique correspondant aux points À et B. Suivant le sens de marche, la canalisation A ou 3 est mise sous la haute pression, qui est appliquée, suivant le cas, par le clapet h1 ou h2, au clapet principal a. Un clapet pilote b, branché hydrauliquement en parallèle par les canalisations e, f tracées en pointillé, se déclenche quand la pression atteint une valeur limite déterminée, qu'on peut ajuster au préalable en agissant sur le ressort de tarage r i et commande lui-même le clapet principal. Pour cela, l'ouverture préalable du clapet pilote décomprime le circuit de pilotage en permettant l'échappement de l'huile coté basse pression par la canalisation f. Dans le système selon l'invention, on ne prévoit pas de clapet pilote dans l'ensemble limiteur-équilibreur proprement dit. Le conduit d'échappement f, figure 3, est remplacé papfin conduit f1 avec prise en D1, figure 4; cette prise D1 est reliée à un clapet pilote indépendant b1 dont le ressort de tarage d1 est commandé par la pédale i (figure 2). Le principe général du fonctionnement reste le même, mais la pression est transmise par f1 et f2 jusqu'au clapet pilote b1 qui est taré à la valeur désirée par le ressort d1, le ressort d3 servant au rappel jusqu'à une position extrême fixée par la butée k.Deux possibilités peuvent alors se présenter 10) - Le conducteur n'agit pas sur la Dédale i Si la pression monte dans le circuit jusqu'au tarage prédéterminé par le ressort d1 du clapet pilote b1, celui-ci s'ouvre et décomprime le circuit par la canalisation f3 reliée à la bâche. A l'instant considéré, le clapet principal s'ouvre et le circuit principal est bien protégé au tarage prévu. 20) - Le conducteur ait sur la Pédale i L'action de l'opérateur sur la pédale i est prépondérante et contrarie l'effet du ressort d1, donc le tarage initial; le circuit de pilotage f3 est à la bâche et annule le tarage initial. Le clapet principal a est détaré, le transfert d'huile est possible. La valeur du tarage étant sensiblement proportionnelle à la force du ressort d1, pour toutes les positions de la pédale, on obtiendra un tarage différent. Bien entendu, l'organe d'actionnement au pied n'a été décrit et illustré qu'à titre d'exemple. Des moyens différents, mais équivalents quant au résultat, par exemple un levier à main, peuvent être employés. Par exemple encore, on peut envisager un asservissement d'effort sur le ressort d1, par une commande hydraulique ou pneumatique (amplificateur à fluide) ou par une commande électromagnétique (moteur-couple/potentiomètre). On peut envisager un pilotage du débit dans f2 grâce à une commande par servo-valve. Quel que soit le mode de réalisation effectivement envisagé, l'utilisation des deux organes modifiés et adaptés selon l'invention, à savoir le limiteur-équilibreur modifié et les moyens de commande indépendants du clapet pilote, permet d'assurer - la protection contre les surpressions, aussi bien au démar rage qu'à l'arrêt ou lors de l'inversion du sens de marche par récupération de l'énergie cinétique des masses mobiles; - la protection contre la cavitation, lorsque l'arrêt n'est pas instantané, lorsque la machine entratnée devient motrice, ou lorsque l'accélération au départ est trop élevée; ; - la possibilité d'embrayage et de débrayage progressifs ou non, lorsque le distributeur est maintenu à une position quelconque, ou en cas de panne du diesel ou moteur thermique d'entratne- ment, ou pour aligner une charge en manutention, ou pour con trôler la descente d'une charge commandée par un treuil ou un vérin, etc.. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif de réglage de la pression intercalé dans uno transmission hydrostatique du type comprenant une pome. eréent l'énorgie hydraulique motrice, et un organe récepteur recevant cette énergie et l'utilisant pour propulaer les véhicules autocobiles ou engins de travaux publics, ledit dispositif comprenant un circuit limiteur-équilibreur conpertant essentiellement un clapet principal, liniteur de pression, shunté hydrauliquement par un clapet pilete comportant un ressort dout le tarage détermins la pression maximum dje funotionnsment de ladite transmission hydrosatique et dont l'ouverture entraîne celle du clapet principal qui ret, de ce fait, en communication direote le conduit de haute jpreasion vec le conduit de basse pression, caract6risé en ce que le clapet pilote est séparé du clapet prinoipal et en ce que l'organe de commande du clapet pilote set plaué à portée du conducteur de l'engin ejt adapté à lut permettre de régler de manière continue et progressive, tout en conduisant son engin, la force de précontrainte appliquée au ressort de tarage du clapet pilote. 2. Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que losdits moyens de raglage sont constitués par un organe d'aotionnement au pied. 3. Dispositif de réglege selon la revendication 1, caract6risé en ce que lecdits moyene de r6glage comprennent un organe d'asservissement par fluide, hydraulique ou pneumatique. 4. Dispositif de réglage selon la revendication 1, caract6risé en ce que lsa@@@ moyens de r glage connrennent une consande électro-magnéique.