Brevet FR2079330A1 — publié le 19711112

La présente invention concerne un circuit hydrostatique de commande, dans lequel deux pompes hydrauliques débitent conjointement un liquide destiné à entraîner un seul moteur hydraulique. L'invention est particulièrement utile sur un véhicule à deux moteurs à combustion interne, comme celui décrit ci-après, dans lequel on désire que ces moteurs fassent tous deux fonctionner un dispositif auxiliaire monté sur le véhicule, mais l'invention ne se limite pas, bien entendu, à cette application. Dans certains cas, il est souhaitable d'utiliser conjointement deux sources d'énergie pour faire fonctionner un seul dispositif; c'est le cas, par exemple, pour une decapeuse à deux moteurs comportant un mécanisme élévateur de chargement. Sur ce genre de véhicules, il est souhaitable de pouvoir utiliser au mieux toute la puissance disponible des deux moteurs à combustion interne, soit pour déplacer le véhicule, soit pour faire marcher à la fois le véhicule et l'élévateur, selon que le véhicule est au travail ou simplement en déplacement. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3 443 379 traite du même problème, mais la présente invention lui apporte une solution plus simple, plus efficace et moins onéreuse. La forme de réalisation préférée de l'invention comporte un seul moteur hydraulique, actionné par un fluide sous pression provenant conjointement de deux pompes entraînées par des sources d'énergie distinctes. Une tuyauterie sous pression relie les sorties des deux pompes à l'entrée du moteur hydraulique ainsi qu'à un distributeur de dérivation. Des conduits de décharge relient la sortie du moteur hydraulique et le distributeur de dérivation à l'un d'entre deux réservoirs reliés par un conduit supplémentaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressorti-ront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé, et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, deux formes de réalisation selon l'invention. Sur ce dessin : - la figure 1 est une élévation latérale schématique à petite échelle d'une décapeuse élevatrice à deux moteurs à laquelle l'invention est appliquée; - la figure 2 est un schéma d'une forme de réalisation préférée de l'entraînement hydrostatique selon l'invention; et 71 04153 2 2079330 - la figure 3 représente schématiquement et partiellement une autre forme de réalisation avantageuse de l'entraînement hydrostatique selon l'invention. La référence 10 de la figure 1 désigne dans son ensemble un vé-5 hicule articulé composé de deux parties à deux roues, un tracteur 12 et une remorque 14. Le tracteur 12 comporte deux roues à pneumatique en caoutchouc (dont une seule est visible) montées aux extrémités externes d'un essieu moteur transversal, un moteur à combustion interne ou autre source d'énergie 38 (non visible) enfermé dans une 10 enceinte 18, un poste 20 de conducteur comportant un volant de direction 22, un siège 24, et les commandes nécessaires pour faire fonctionner le véhicule. La remorque est une décapeuse destinée à charger, transporter et décharger la terre ou d'autres matériaux, et comporte un récipient 15 principal ou caisse 26 à bord tranchant 28,un élévateur 30 à chaîne sans fin destiné à faire entrer la matière vers le haut et vers l'arrière dans la caisse depuis son bord tranchant, et, entre autres éléments, une partie 32 en forme d'étrier ou de col de cygne reliant la remorque 14 au tracteur 12. La remorque 14 comporte également un 20 second moteur à combustion interne ou autre source d'énergie 42 enfermé dans une enceinte 34, et deux roues 36 (dont une seule est visible), à pneumatique en caoutchouc, montées sur les extrémités externes d'un essieu moteur arrière. Il est fréquent de rencontrer des conditions de fonctionnement 25 rendant nécessaire, pour réaliser un chargement dans le temps minimum, d'utiliser toute la puissance disponible des deux moteurs à la fois pour leur faire entraîner simultanément les roues avant, les roues arrière et l'élévat$ur 30. Les figures 2 et 3 schématisent deux circuits hydrostatiques permettant de réaliser cette opération 30 de manière simple et très efficace. La figure 2 montre schématiquement un moteur 38, à combustion interne, monté sur le tracteur dans une enceinte 18, et servant non seulement à entraîner les roues avant 16, nais également une pompe 40, par exemple une pompe à engrenage à débit fixe. Un autre moteur 35 42, à combustion interne, logé dans l'enceinte 34 de la remorque,ac tionne:les roues arrière 36 ainsi qu'une pompe 44, de préférence identique à la pompe 40 mais en tout cas fournissant la même pression. 71 04153 3 2079330 Il est également souhaitable que les caractéristiques des moteurs soient analogues, bien que l'un des avantages de l'invention consiste précisément à transmettre toute l'énergie disponible de l'un et/ou de l'autre moteur à combustion interne au moteur hydraulique d'entraînées ment de l'élévateur pour toute la gamme normale de pressions de fonctionnement du système hydraulique. Bien entendu, les deux moteurs à combustion interne fonctionnent normalement en synchronisme ainsi que les deux paires de roues qu'ils entraînent, mais ce synchronisme n'est pas essentiel dans le cadre de la présente invention. 10 Le moteur 4-b représenté sur la figure 2 est un moteur hydrauli que actionnant l'élévateur 30 représenté sur la figure 1 , et il peut être, par exemple, à engrenage et à déplacement fixe. Deux sources de fluide hydraulique sous pression alimentent le moteur 46 : la première est une pompe 40, reliée par un conduit 48 à l'entrée de ce moteur 15 ainsi qu'à un distributeur 50 de dérivation, la seconde est une pompe 44 dont la sortie est reliée par un conduit 52 au distributeur 50. Quand ce dernier est fermé, le fluide sous pression reflue par la partie 48a du conduit 48 (c'est-à-dire vers le haut de la figure 2) pour rejoindre le fluide venant de la pompe 40 et entrant dans le 20 moteur 46. Après avoir passé par le moteur 46, la majeure partie du fluide se décharge par un conduit 54 et un filtre intermédiaire 57 dans un réservoir fermé 56. Ce dernier, situé à l'arrière du véhicule, est relié à un autre réservoir 58, situé à l'avant, par un conduit 60 per-25 mettant au fluide hydraulique de passer de l'un à l'autre. Un conduit 62 relie les conduits 54 et 60 pour permettre à une partie du fluide sortant du moteur 46 de se décharger directement vers le conduit 60 et le réservoir 58. Un étranglement 64, ménagé dans le conduit 62, y diminue l'écoulement du fluide, de sorte que la plus grande partie 30 de ce dernier doit pénétrer dans le réservoir 56. Lorsqu'on n'a pas besoin de faire fonctionner le moteur 46 de l'élévateur, par exemple pendant les déplacements du véhicule 10 entre ses lieux de chargement et de déchargement, on maintient le distributeur 50 en position ouverte, ce qui est sa position normale. Le dis-35 tributeur 50 est du type piloté classique. Il reste ouvert tant que le fluide hydraulique peut s'écouler en petite quantité par un conduit 66 jusqu'au réservoir 56, mais se ferme "dès qu'un distributeur 68 à 71 04153 4 2079330 solénoïde, actionné par le conducteur d-a véhicule au moyen d'un interrupteur approprié, interrompt cet écoulement. Quand le distributeur 50 est ouvert, le fluide hydraulique qui le traverse en venant des deux pompes passe par le conduit 54a dans le conduit principal 5 54 et de là dans le réservoir 56, une partie de l'écoulement se faisant par le conduit 62, comme décrit précédemment pour le cas où le moteur de l'élévateur fonctionne. Le distributeur 50 sert également de clapet de décharge où la pression de fluide dépasse une valeur prédéterminée, par exemple 140 bars. 10 II ressort de la description précédente que le distributeur 50 est normalement ouvert et que, dans ce cas, la pompe 44 fait circuler le fluide hydraulique par le conduit 52, le distributeur 50, les conduits 54a et 54, le réservoir 56, et le conduit 70 qui le ramène à l'entrée de la pompe 44. Simultanément, la pompe 40 refoule le 15 fluide hydraulique dans les conduits 48 et 48a, et de là dans le distributeur 50 et le conduit 54a, à partir duquel il s'écoule vers le conduit 60 partiellement par le réservoir 56 et partiellement par le conduit 62.Le conduit 60 ramène au réservoir 58 le fluide, qui s'écoule de là jusqu'à l'entrée de la pompe 40 par un conduit 72. 20 Cet agencement réduit au minimum les pertes d'efficacité dans le système hydraulique et dans le système d'entraînement hydrostatique, du fait d'une part que Te circuit ne comporte qu'un nombre minimum de distributeurs et autres dispositifs, et d'autre part que la pompe 44, le distributeur 50, le moteur 46 et le réservoir 56 sont 25 groupés. Ce système est susceptible de fonctionner à une pression de l'ordre de 140 bars, et les spécialistes savent bien qu'un fluide soumis à des pressions de cet ordre de grandeur peut en s'écoulant à travers divers dispositifs subir des pertes de charge importantes. Pour éviter d'endommager le moteur 42, un clapet anti-retour 74, 30 monté dans le circuit 52, empêche la pompe 40 d'entraîner à l'envers la pompe 44 et donc le moteur 42 au cas où ce dernier, pour une raison quelconque, ne fonctionne pas au moment où l'on désire faire fonctionner lé moteur 46. On peut également envisager de monter un clapet anti-retour 76, indiqué en traits interrompus, dans la condui-35 te sortant de la pompe 40, mais cela n'est en principe pas nécessaire, car le moteur 38 est situé tout près du conducteur du véhicule qui peut s'apercevoir facilement de l'arrêt du moteur 38 pour une raison 71 04153 5 2079330 quelconque et prendre les mesures voulues pour éviter sa détérioration. La figure 3 représente une autre forme de réalisation de l'invention dans laquelle le conduit 52 venant de la pompe 44 est relié 5 directement au conduit 4& venant de la pompe 40, un conduit 49 relié au distributeur 50 permettant alors de dériver du fluide hydraulique venant des deux pompes, sauf si l'on désire faire fonctionner le moteur 46. Le conduit 62 est également supprimé. Le dispositif hydrostatique de la figure 3 peut paraître schéma-10 tiquement plus simple que celui de la figure 2, mais dans le cas particulier du véhicule 10 de la figure 1, la forme de réalisation de la figure 2 demande une tuyauterie moins longue et favorise donc la réduction au minimum des pertes dues au frottement. Le reste de la figure 3 est identique à celui de la figure 2. Sur la figure 2, il 15 est à noter que les conduits 48a et 52 sont reliés au travers du distributeur 50 sans aucun obstacle. Le réservoir avant 58 du véhicule représenté sur la figure 1 est situé plus bas que son réservoir arrière 56, du moins quand le véhicule est horizontal. La figure 1 montre les emplacements de ces 20 deux réservoirs. Il suffit néanmoins de vérifier le contenu avant 58 pour connaître la quantité totale de fluide hydraulique que contient le système entier ; en effet, le réservoir 56 n'est surélevé par rapport au réservoir 58 que de quelques dizaines de centimètres, c'est-à-dire trop peu pour engendrer un vide dans le premier et permettre 25 le siphonnage du fluide du premier au second, lorsque celui-ci est débouché. En fonctionnement, le réservoir 56 est toujours complètement rempli de fluide hydraulique et fonctionne normalement sous une pression inférieure à 1,75 bar, cela étant déterminé par les dimensions de l'étranglement 64 du conduit 62. 30 En fait, on comprend qu'il n'est pas obligatoire de prévoir un "étranglement" dans le conduit 62 de la figure 2. On peut parvenir au même résultat en utilisant un conduit de diamètre plus faible. L'important est de s'assurer que le réservoir arrière 56 est plein en permanence, même sril se trouve au-dessus ou au-dessous de l'au-35 tre réservoir; les dimensions du conduit 62 doivent donc être telles qu'une petite quantité du fluide sortant de la pompe 40 (ainsi que la totalité de celui venant de la pompe 44) passe pendant toute la durée 71 04153 6 2079330 du fonctionnement dans le réservoir arrière, soit par le moteur 46, soit par le distributeur 50. Il est à noter que le raccord de décharge 61 du réservoir 56 doit être situé sur le haut de ce réservoir et que le raccord de décharge 71 conduisant vers la pompe 46 doit être 5 monté dans le fond de ce réservoir. De même, le raccord de décharge 73 du réservoir 58 doit être monté dans le fond de ce réservoir. Le fait de placer le raccord de décharge 61 sur le haut du réservoir 56 assure l'évacuation à partir du réservoir 56 de tous les gaz susceptibles d'être engendrés dans le système, tandis que la dis-10 position au fond de leur réservoir respectif des raccords 71 et 73 assure l'alimentation en huile des pompes 44 et 40, du moins tant qu'il reste du liquide dans le système. Selon l'invention considérée dans ses grandes lignes, il est possible de supprimer le conduit 62 reliant les conduits 54 et 60, 15 la totalité du liquide sortant du moteur 46 ou passant par le distributeur 50 se déchargeant alors dans le réservoir 56 d'où il part vers chacune des pompes par les conduits 70 et 60. Dans certains cas, cette suppression peut se montrer avantageuse, mais dans le cas particulier du véhicule représenté, ce conduit 62 permet avantageusement 20 de dériver et de retourner directement à la pompe 40 le liquide venant de cette pompe et ayant traversé le moteur 46, de sorte que ce liquide n'est pas obligé d'aller jusqu'au réservoir arrière 56 avant d'être renvoyé vers le réservoir avant. L'agencement représenté sur la figure 1 permet de voir que le moteur 46 est situé entre les deux 25 réservoirs, à l'extrémité supérieure de l'élévateur 30, et sur sa paroi latérale la plus éloignée de l'observateur. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. 71 04153 7 2079330 REVENDICATIONS 1. Commande hydrostatique à deux sources d'énergie destinée à actionner un seul dispositif, caractérisée en ce qu! ellq£omprend deux pompes hydrauliques entraînées chacune par l'une des sources d'éner- 5 gie, un moteur hydraulique entraînant ledit dispositif, un distributeur de dérivation, deux réservoirs,- une tuyauterie faisant communiquer les sorties des deux pompes avec l'entrée du moteur hydraulique et avec le distributeur, un conduit de décharge reliant la sortie du moteur hydraulique et le distributeur au second réservoir, et une 10 conduite supplémentaire reliant entre eux les deux réservoirs. 2. Commande hydrostatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite tuyauterie est constituée d'un premier canal reliant la sortie de la première pompe à l'entrée du moteur hydraulique et au distributeur, et un second canal reliant la sortie de la 15 seconde pompe au distributeur. 3. Commande hydrostatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite tuyauterie est constituée de deux tuyaux, dont le premier relie les sorties des deux pompes à l'entrée du moteur hydraulique et le second relie le premier au distributeur. 20 4. Commande hydrostatique selon la revendication 1, caractéri sée en ce qu'un raccord à diamètre réduit relie ledit conduit de décharge à ladite conduite supplémentaire. 5. Commande hydrostatique selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite tuyauterie comporte un clapet anti-retour destiné 25 à l'une des pompes. 6. Commande hydrostatique selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite tuyauterie comporte deux clapets anti-retour destinés chacun à l'une des pompes. 7. Commande hydrostatique destinée à une décapeuse élévatrice 30 à deux moteurs à combustion interne montés respectivement près de chaque extrémité du véhicule, ladite commande mettant en oeuvre l'énergie de ces deux moteurs pour faire fonctionner l'élévateur et étant caractérisée en ce qu'elle comprend deux pompes hydrauliques entraînées chacune par l'un des deux moteurs, un moteur hydraulique 35 actionnant l'élévateur, un distributeur de dérivation, deux réservoirs dont le premier est situé près du moteur qui entraîne la première pompe et le second est situé près du moteur qui entraîne la seconde 71 04153 8 2079330 pompe, une tuyauterie faisant communiquer les sorties des deux pompes avec l'entrée du moteur hydraulique et avec le distributeur, un conduit de décharge reliant la sortie du moteur hydraulique et le distributeur au second réservoir, et une conduite supplémentaire 5 reliant entre eux les deux réservoirs. 8. Commande hydrostatique selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'un conduit relie le premier réservoir à l'entrée de la première pompe et un autre conduit relie le second réservoir à l'entrée de la seconde pompe. 10 9. Commande hydrostatique selon la revendication 7, caractérisée en ce que le second réservoir est surélevé par rapport au premier quand le véhicule est horizontal.