Brevet FR2121505A1 — publié le 19720825

La présente invention concerne les circuits hydrauliques de commande, et notamment un appareil qui assure le passage automatique d'un fluide hydraulique d'une réserve sous pression d'un écoulement en parallèle à un écoulement direct 5 dans des moteurs entraînés à un emplacement prédéterminé. Il est souvent souhaitable, dans le cas des machines hydrauliques à déplacements multiples, de fournir du fluide hydraulique provenant de deux pompes différentes .pour commander plusieurs moteurs, indépendamment ou en parallèle. Un exemple d'un 10 tel appareil est un excavateur hydraulique comportant deux chenilles, une pelle sur bras rotatif, une flèche, une benne et un godet de pelle, chaque dispositif comportant un moteur d'entraînement fonctionnant hydrauliquement avec le fluide fourni par deux pompes, de manière que la flèche et le godet de pelle puis-15 sent fonctionner indépendamment l'un de l'autre ou en parallèle avec les chenilles, la flèche et la pelle sur bras rotatif pouvant fonctionner en même temps, la benne étant montée en parallèle avec la flèche ou le godet, et étant alimentée par les deux pompes, la flèche et le godet pouvant être alimentés par les 20 deux pompes. Jusqu'à présent, il était nécessaire d'utiliser de nombreux distributeurs manuels compliqués pour réaliser tous les mouvements nécessaires. L'invention concerne un appareil qui satisfait à tous les impératifs avec des distributeurs moins compliqués que ceux que l'on connaît, et avec des déplacements de 25 tiroir relativement réduits. On préfère selon l'invention utiliser deux pompes fournissant du fluide sous pression, six distributeurs de direction montés par groupes de trois, chaque groupe étant séparé par une section de signalisation et étant disposé de manière que deux di s-30 tributeurs d'un groupe et le distributeur séparé de l'autre groupe reçoivent le fluide d'une pompe, alors que les deux distributeurs de l'autre groupe et le distributeur séparé du premier groupe reçoivent le fluide d'une autre pompe. Un groupe de trois distributeurs est relié à la réserve de fluide par l'in-35 termédiaire d'un distributeur de compensation disposé entre la réserve et les distributeurs, et l'autre groupe est relié par un organe classique de libération de la pression. Les sections de signalisation de chaque groupe sont associées par un distri- BAD ORIGINAL ' COPY 71 42676 2 2121505 buteur sélecteur et la section de signalisation du second groupe comprend deux tiroirs permettant la mise en communication des deux distributeurs directionnels d'un côté avec le distributeur directionnel séparé de l'autre côté. 5 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description, qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est un schéma d'un dispositif de commande selon l'invention ; 10 la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 d'un distributeur directionnel selon l'invention ; la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1 d'un distributeur de compensation ; la figure 4 est une coupe horizontale d'un distributeur 15 de compensation et d'un distributeur de direction suivant les figures 2 et 3 ; et la figure 5 représente schématiquement une variante d'ensemble de distributeurs sélecteurs selon l'invention. On a représenté sur les dessins le dispositif de l'inven-20 tion adapté à un excavateur hydraulique. Le système comprend deux pompes hydrauliques distantes 10 et 11 tirant leur fluide d'un réservoir commun 12. Le dispositif comprend six distributeurs directionnels 13, 14, 15, 16, 17 et 18 destinés à diriger du fluide vers un moteur hydraulique non représenté. Chaque moteur 25 hydraulique commande une partie de l'excavateur et il est identifié par un nom au niveau de chaque distributeur. Les distributeurs directionnels forment deux groupes de trois, chaque groupe étant disposé de manière qu'un distributeur soit séparé des deux autres du même groupe par un bloc 20 de signalisation. Le pre-30 mier groupe comprend les distributeurs 13 et 14 d'un côté du bloc 20 et le distributeur 15 de l'autre côté. Le fluide fourni par la pompe 10 passe dans un distributeur 21 de compensation avant de parvenir aux distributeurs 13 et 14. Le fluide fourni par la pompe 11 passe dans le distributeur 22 de compensation 35 avant d'atteindre le distributeur 15. Le second groupe de distributeurs directionnels comprend le distributeur 10 d'un côté d'un bloc 23 de signalisation et les distributeurs 17 et 18 de l'autre côté. Le fluide fourni par 71 42676 2121505 la pompe 10 au distributeur 16 passe dans une section d'entrée 24 comportant une soupape de décharge. Le fluide de la pompe 11 qui parvient aux distributeurs 17 et 18 passe dans une section analogue d'entrée 25 comportant une soupape de décharge. 5 Chacun des distributeurs 13 à 18 a la forme représentée en détail sur la figure 2, et il comprend un carter 30 muni d'un alésage axial 31 dans lequel se loge un tiroir 32. Le carter comprend des chambres distantes d'évacuation 33 et 34 placées à chaque extrémité et recoupant l'alésage 31, deux chambres de 10 travail 35 et 36 voisines chacune d'une chambre d'évacuation et destinées chacune à être reliées aux deux côtés d'uij Deux gorges annulaires 48 et 49 entourent le tiroir en face des 30 chambres 37 et 38 lorsque le distributeur est en position neutre. Lorsque celui-ci se déplace vers la droite sur la figure 2, les orifices 40ji débouchent les uns après les autres dans la chambre 3b, alors que les orifices 40b débouchent dans les chambres d'évacuation 34. Simultanément, les orifices 39a. sont ouverts vers 35 la chambre 37 et les orifices 391) vers la chambre 35. Lorsque le tiroir se déplace, les orifices 39çi et 40ji s'ouvrent sur la chambre appropriée, les uns après les autres, en accroissant lentement le courant du fluide pénétrant dans la chambre correspon- 71 42676 2121505 dante, en l'étranglant. Ce fluide ouvre alors le clapet correspondant 39£, 40.Ç en permettant au fluide de la chambre 39 de passer dans la chambre 35 et donc d'un côté d'un moteur hydraulique (non représenté). Simultanément, le fluide de l'autre côté 5 du moteur passe dans la chambre 36 puis dans les orifices 40a, le clapet 40£ et la chambre 34. A ce moment, le fluide sous « pression qui se trouve dans la chambre 39 passe dans les passages 46a et repousse la bille 44 en fermant le passage 41 et les passages radiaux correspondants 41a. A ce moment, les passages 10 43a sont isolés. Le déplacement du distributeur dans l'autre sens, depuis la position neutre, inverse le sens du courant de fluide. Le carter comprend des gorges annulaires 50, 51 et 52 qui, en position neutre du distributeur, débouchent dans le^as-sages radiaux 42a, 41a et 43a respectivement. La gorge 51 est 15 reliée à un passage radial 53 qui débouche à l'extérieur du carter 30. Les gorges 50 et 52 sont reliées aux passages 54 et 55 qui forment un angle et débouchent à l'extérieur du carter 30 par un orifice commun 56. Le carter 60 du distributeur de compensation (figure 3) 20 comprend un alésage 61 fermé à une extrémité par un capuchon 62 et à l'autre par un capuchon 63, tous deux vissés dans l'alésage. Celui-ci recoupe des chambres 64 et 65 d'évacuation, disposées à chaque extrémité et reliées par un passage 66 en U. Des chambres d'entrée ou sous pression élevée 67 et 68 recoupent l'alé-25 sage entre les deux chambres 64 et 65. Un passage 69 de détection de pression recoupe l'alésage 61 entre les chambres 67 et 68. Le capuchon 63 passe dans la chambre 65 et comprend une gorge 63a qui permet au fluide de passer librement autour de lui dans la chambre 65. Un tiroir 70 peut se déplacer dans l'a-30 lésage 61 et il est repoussé vers le capuchon 62 par un ressort 71 qui porte^sur^le capuchon 63 et sur le tiroir 70. Celui-ci est creux et sa/ débouche à l'extrémité voisine du capuchon 62,et at- de teint ion point éloigné/ son extrémité opposée, de manière à former une chambre axiale interne 72. Des orifices radiaux 73 dis-35 tants axialement, débouchant de la paroi du tiroir 70, relient la chambre 72 à la chambre 68. Des orifices analogues 74 relient la chambre 72 à la chambre 67. Une gorge annulaire 75 entoure le tiroir 70 et communique avec un passage 69. La gorge 75 est 71 42676 5 2121505 reliée à la zone comprise entre le capuchon 63 et le tiroir 70 par un passage axial 76 parallèle à la chambre 72. Le bloc 23 de signalisation, placé entre les distributeurs 16 d'une part et 17, • 18 d'autre part,comprend un boîtier 5 80 muni d'alésages 81 et 82 dans lesquels se trouvent des tiroirs 83 et 84 de configuration identique. Chaque alésage 81 et 82 est relié entre ses extrémités à un passage parallèle 38 du distributeur voisin, c'est-à-dire 16 et 17, par des passages 85 et 86 respectivement. Ceux-ci sont à leur tour reliés à l'autre 10 alésage par des passages 87 et 88, si bien que les deux alésages 81 et 82 sont montés en parallèle. L'alésage 81 est relié à une extrémité par le passage 89 au passage 53 du distributeur 16, et l'alésage 82 est relié à une extrémité au passage 53 du distributeur 17 par un passage 90. Chaque tiroir 83 et 84 est repoussé 15 vers l'extrémité de l'alésage 81 et 82 correspondant associé au passage 89 ou 90 par un ressort 91 ou 92. Le bloc 20 de signalisation placé entre les distributeurs 14 et 15 comprend deux passages 93 et 93A qui rejoignent respectivement les passages 56 des tiroirs 14 et 15 et les orifices 20 externes 94 et 95 reliés à leur tour aux distributeurs 96 et 97 sélecteurs, du bloc intermédiaire 1Û0 de signalisation. Celui-ci comprend des alésages 101 et 102 et des tiroirs 103 et 104. Ces derniers sont repoussés par les ressorts 105 et 106 de façon précise, comme les tiroirs 83 et 84 du bloc 23. Le passage 89 du 25 bloc 23 est relié à l'extrémité de l'alésage 101 par un passage 110, à l'alésage 102 par un passage 111 et à une extrémité du distributeur 98 par un passage 112. L'autre extrémité du distributeur 98 est reliée à l'alésage 101 par le passage 113. Le passage 90 de signalisation est relié par le passage 120 à l'alé-30 sage 101, à l'extrémité de l'alésage 102 par le passage 121 et à une extrémité du distributeur 97 par un passage 122. L'autre ec-trémité du distributeur 97 est reliée à l'alésage 102 par un passage 123. Le fonctionnement du dispositif de commande de l'inven-35 tion est le suivant. Les deux pompes 10 et 11 fonctionnant, les distributeurs 13 et 14 reçoivent du fluide de la pompe 10, les deux distributeurs étant montés en parallèle. Le fluide ne vient jamais de la pompe 11 jusqu'aux distributeurs 13 et 14. D'autre 71 42676 6 2121505 part, le distributeur 15 reçoit du fluide de la pompe 11 et jamais de la pompe 10. Si on commande le distributeur 16, il reçoit du fluide des deux pompes 10 et 11 par l'intermédiaire de clapets et du bloc 23 de signalisation, par passage autour 5 de l'un des tiroirs 83 et 84 d'un distributeur normalement fermé. Si au même moment les distributeurs 13 et 14 sont mis en position de travail, ils prélèvent du fluide de la pompe 10 en parallèle au distributeur 16 alors que celui-ci reçoit toujours du fluide de la pompe 11 par l'intermédiaire d'un cla-10 pet, sans le partager avec les distributeurs 13 et 14, du fait de la présence d'un autre clapet. Les distributeurs 17 et 18 sont montés en parallèle et reçoivent le fluide de la pompe 11 et de la pompe 10 par l'intermédiaire du bloc 23, autour de l'un des tiroirs 83 ou 84. Dans le cas où les distributeurs 16 15 et 17 ou 18 sont mis en même temps en position de travail, le bloc 23 empêche, par l'intermédiaire des distributeurs 81 et 82, que le fluide des deux pompes ne traverse le bloc 23, le distributeur 16 recevant du fluide seulement de la pompe 10 par le clapet correspondant et les distributeurs 17 et 18 seulement de '20 la pompe 11 par le clapet correspondant. La commande des distributeurs 81 et 82 par les passages 89 et 90 assure l'écoulement du fluide dans le passage 56 des distributeurs 16 et 17 ou 18, si bien que si les distributeurs 16 et 17 ou 18 fonctionnent, les deux distributeurs 81 et 82 sont fermés. En même temps, 25 les distributeurs 101 et 102 agissant sur les distributeurs 97 et 98 et le bloc 120 et les distributeurs 21 et 22 de compensation règlent le débit de fluide vers les distributeurs 13 et 14 ou 15, comme cela peut être le cas lorsque l'un des distributeurs 16 ou 17 et 18 fonctionne en même temps que les vannes 13 et 14 30 ou 15, le fluide passant dans tous les distributeurs, quelles que soient les différences de pression qui régnent, si bien qu'aucun distributeur n'est sous alimenté au profit des autres. La figure 5 représente une variante des alésages 150 et 151 et des tiroirs 152 et 153 repoussés en position de fermeture par des ressorts 154 et 155. Les tiroirs 152 et 153 sont ouverts par le fluide sous pression agissant par les passages 152a. et 153a des tiroirs 152 et 153, sur l'extrémité des tiroirs, contre l'action exercée par les ressorts 154 et 155 et le fluide de 71 42676 ' 2121505 signalisation qui se trouve dans les passages 156 et 157. On peut utiliser ce dispositif à la place des distributeurs 81 et 82 des figures 1 à 4, en obtenant un résultat analogue. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de l'invention, qui est défini dans les revendications annexées. 71 42676 8 2121505 RKYKNDICATIOSS 1. Circuit hydraulique destiné à la commande de plusieurs moteurs, caractérisé en ce qu'il comprend deux réserves de de distributeurs fluide sous pression elèvee,par exemple deux pompes,deux groupes/ 5 directionnels comprenant chacun au moins deux distributeurs directionnels séparés par un bloc de signalisation, chaque distributeur directionnel étant associé de manière à fournir du fluide à un moteur, l'un des groupes de distributeurs étant relié des deux côtés d'un premier bloc de signalisation à chacune des 10 réserves de fluide sous pression par l'intermédiaire d'un distributeur de compensation, l'autre groupe de distributeurs étant monté de part et d'autre d'un second bloc de signalisation à chaque réserve par l'intermédiaire d'une section de limitation de pression, le second bloc de signalisation du second groupe 15 comprenant deux tiroirs commandés par le fluide sous pression et réglant le débit de fluide provenant des deux réserves et dirigé vers les distributeurs directionnels de l'autre groupe, de manière que les distributeurs de chaque côté du second bloc de signalisation reçoivent du fluide des deux réserves, tant que 20 seuls les distributeurs d'un côté ou de l'autre du bloc de signalisation sont en position de travail, et reçoivent du fluide seulement d'une réserve de chaque côté du second bloc lorsque les distributeurs des deux côtés sont en position de travail, et un distributeur sélecteur monté entre les blocs de signalisation de 25 chaque groupe, de manière que les distributeurs de chaque groupe fonctionnent éventuellement de façon simultanée sans réduire l'alimentation du moteur à la pression la plus élevée. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des deux groupes de distributeurs comprend trois 30 distributeurs directionnels, dont deux sont placés d'un côté et l'autre de l'autre côté de chaque bloc de signalisation. 3. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier bloc de signalisation comprend deux passages de signalisation, l'un reliant les distributeurs d'un côté du bloc 35 au distributeur sélecteur et l'autre les distributeurs de l'autre côté du bloc au distributeur sélecteur. 4. Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que le distributeur sélecteur comprend deux distributeurs 71 42676 9 2121505 distants, l'un étant relié à chacun de3 doux passages de signalisation, chacun des distributeurs sélecteurs étant relié au second bloc de signalisation, de manière que les variations de pression dans ce second bloc apparaissent sous forme de posi-5 tions différentes des distributeurs sélecteurs• 5. Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que le second bloc de signalisation comprend deux distributeurs sensibles au fluide sous pression et commandant le débit de fluide entre les distributeurs directionnels d'un coté dudit 10 bloc de signalisation et le distributeur directionnel de l'autre côté du même bloc, de manière que les distributeurs en position de fonctionnement de chaque côté du bloc reçoivent du fluide des deux réserves tant qu'aucun distributeur ne fonctionne de l'autre côté du bloc,et ne reçoive de fluide que d'une 15 seule réserve lorsque les distributeurs des deux côtés du bloc fonctionnent. 6. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un clapet disposé entre les réserves de fluide ou pompes et la section d'entrée.