Brevet FR2181479A1 — publié le 19731207

On connaît déjà des dispositifs de commande du déplacement en translation d'un engin de travaux publics , dispositif du type mécanique. Certains de ces dispositifs sont notamment aptes à contrôler le déplacement d'un engin à chenilles, et à en permettre les évolutions. On sait notamment, que le passage de la configuration engin en marche rectiligne" à celle dans laquelle une des chenilles est bloquée, aux fins de changer la direction de l'engin par exemple, est opéré en débrayant mécaniquement le moteur d'entraI- nement de la chenille concernée, puis en freinant ladite chenille, progressivement jusqu' son immobilisation. On sait par ailleurs le grand développement des dispositifs hydrauliques d'entraînement des engins. Ce développement, dû à la grande facilité de mise en oeuvre des circuits hydrauliques, a cependant été ralenti quelque peu par les limites actuelles des possibilités de réalisation. CBest ainsi, notamment, qutà ce jour, il n'existe pas d'équivalents hydrauliques des dispositiS d'entrainement mécaniques- précités. L'invention a donc pour objet de pallier cette lacune, dans le cas particulier de l'entraînement d'un engin à chenilles, mais aussi, et avant tout, dans le cas général de l'entraInement d'un récepteur hydraulique, dont on veut modifier des conditions de fonctionnement, au cours meme de ce fonctionnement, notamment lorsqu'est prévu le passage de la marche normale à l'arrêt dudit récepteur. L'invention a donc d'abord pour objet un dispositif d'alimentation en fluide sous pression d'un récepteur par une source de fluide sous pression, ledit récepteur étant relié à ladite source par un conduit d'alimentation et à un réservoir de fluide par un conduit de refoulement, et un premier clapet taré étant disposé sur ce conduit de refoulement, afin de maintenir le fluide susceptible d'entre contenu dans ledit conduit de refoulement sous une première pression donnée, cependant qu'un premier distributeur à au moins deux positions est interposé sur les conduits d'alimentation et de refoulement. Dans sa première position, ce premier distributeur assure la mise en communication des deux parties, respectivement du conduit d'alimentation et du conduit de refoule lement qui y sont raccordées.Dans sa deuxième position, ledit premier distri buteur isole l'une de l'autre, respectivement les deuxdites parties de chacun des conduits. Ce dispositif d'alimentation comporte un deuxième distributeur à au moins deux positions, qui est attelé audit premier distributeur au moyen d'une liaison. Les premières positions des deuxdits distributeurs se corraspondant cependant que, pendant la première phase du transfert du deuxième distributeur de sa première vers sa deuxième position, le premier distributeur est maintenu sensiblement dans sa premiere position, et que, lorsque le deuxième distributeur est dans sa deuxième position, le premier distributeur est également dans sa deuxième pcsition.ledit deuxième distributeur est interposé sur le conduit d'alimentation, dont il assure, dans sa premiere position la continuité à son niveau, et, dans sa deuxième position, la mise en communication avec le conduit de refoulement, cependant que cette mise en communication avec le conduit de refoulement est effectuée progressivement en fonction du transfert de positionsdudit deuxième distributeur de sa première vers sa deuxième positon. En amont du premier clapet taré parrapport au réservoir de fluide est disposé, également sur le conduit de refoulement, un deuxième clapet taré qui est constitué par un limiteur de débit piloté par la pression du fluide susceptible d'etre contenu dans le conduit d'alimentation en amont de chacun des deux distributeurs, par rapport à la source de fluide sous pression. Avantageusement, la liaison attelant les deux distributeurs est constituée par - un troisième distributeur å au moins deux positions, qui est attelé mécaniquement au deuxième distributeur au moyen d'un dispositif ayant une course morte, tel un ergot introduit avec jeu dans un oeil, pendant la première phase de transfert dudit deuxième distributeur de sa première vers sa deuxième position, et dont les première et deuxième positions corr-espcndent aux positions de même rang dudit deuxième distributeur, - un organe moteur å fluide attelé au premier distributeur, - un élément de rappel élastique dudit premier distributeur vers sa deuxième position. Dans sa première position, ledit troisieme distributeur relie ledit organe moteur à une source de fluide sous pression et en rend l'effet sur le premier distributeur antagoniste de, et prédominant,celui de l'élément de rappel élastique. Dans sa deuxième position, ledit troisième distributeur relie organe moteur à un réservoir de fluide, l'élément de rappel élastique agissant seul alors sur le premier distributeur. L'invention a également pour objet un dispositif de commande en translation d'un engin, faisant application du dispositif précité, et dans lequel le récepteur constitue le ou les moteurs d'entrarflement des organes de roulement de l'un des cotés de l'engin. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires ainsi que leurs avantages apparaitront au cours de la description d'une réa lisstion donnée ci-dessous à titre d'exemple. il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement un dispositif d'alimentation conforme å l'invention, - la figure 2 est une vue partielle en perspective d'un engin faisant application d'un -dispositif dtalimentation conforme à l'invention. Le dispositif représenté sur la figure 1 est destiné a l'alimentation en fluide sous pression du moteur 1 > d'entraînement des chenilles latérales droites 2 de la pelle hydrauliqueaelemilles représentée sur la,figure 2.Le bati du moteur 1 est fixé, comme cela est connu, sur le chassies 3 de la pelle, cependant que son arbre de sortie est attelé au barbotin d'entraînement 4 des chenilles 2. Les chenilles latérales gauches 5 sont bien entendu munies d'un dispositif d'alimentation analogue à celui qui va être décrit. Le dispositif d'alimentation de la figure 1 comporte une pompe hydraulique 6, qui est à débit variable, reliée par un conduit d'aspiration 7 à un réservoir de fluide 8. Un conduit 9, raccordé à la pompe 6, est relié à un premier distributeur 10 à trois positions, mais qui, en tout état de cause, en comporte au moins deux. Par ailleurs, le moteur I est constitue par un moteur réversible, et est relié au distributeur 10 par deux conduits 11 et 12.Deux autres conduits 13 et 14 sont raccordés au distributeur 10, le conduit 13 étant relié au réservoir 8 à travers un clapet taré 15, piloté par la pression dudit fluide contenu dans ledit conduit en amont dudit clapet par rapport au réservoir 8, et le conduit 14 étant relié au conduit 13 entre le clapet 15 et un deuxième clapet 16, qui est disposé entre le clapet 15 et le distributeur 10, est taré et est piloté par la pression contenue dans un conduit 17 piqué sur le conduit 9 entre la pompe 6 et le distributeur 10. On notera cependant que la pompe 6 pourrait également etre à débit fixe. La première position du distributeur 10 correspond aux mises en commu- nication des conduits 9 et 11, et des conduits 12 et 13, et à l'isolement du conduit 14 au niveau dudit distributeur. La deuxième position du distributeur 10 correspond à l'isolement, au niveau de ce distributeur , des conduits 11, 12 et 13, et à la mise en communication des conduits 9 et 14. Enfin, la troisième po sition correspond aux mises en communication des conduits 11 et 13, et 9 et 12 et à l'isolement du conduit 14 au niveau du distributeur. Un deuxième distributeur t82 qui, d'une manière générale, comporte deux positions, mais en comporte en fait trois dans l'exemple représenté, est interposé sur le conduit 9 entre la pompe 6 et le- distributeur 10. Un conduit 19 est par ailleurs raccordé à ce distributeur 18,qu'ilrelie au conduit 13 auquel il est raccordé entre les clapets 15 et 16. Les positions des distributeurs 10 et 18 se correspondent, lorsqu'un quatrième distributeur 22 qui est décrit ci-après, est dans I'une de ses premiere ou troisième positions. Dans la premiere position du distributeur 18, le conduit 9 est continu, alors que le conduit 19 est isolé au niveau du distributeur. La troisième position est analogue alors que, dans la deuxième position du distributeur 18, le conduit 19 est raccordé au conduit 9. On notera également que le distributeur 18 est muni d'une pédale de commande 20. Au distributeur 18, est attelé mécaniquement un troisième distributeur 21, & trois positions. Par ailleurs, un quatrième distributeur 22, à trois positions également, est prévu. Ce distributeur 22 est relié par un conduit 23 au conduit 19 et par un conduit 24 au réservoir 8. Les distributeurs 21 et 22 sont par ailleurs reliés, par deux conduits distincts 25 et 26. Enfin, un vérin à double effet est attelé au distributeur 10 et possède deux chambres 27 et 28 qui sont respectivement reliées au distributeur 21 par les conduits 29 et 30. On notera quten l'abscence de fluide sous pression dans les chambres 27 et 28, le distributeur -10 est rappelé en sa dernière position par un ressort 31. Les positions des distributeurs 18 et 21 se correspondent évidemment, à un décalage près des positions qui sont intermédiaires de celles définies précédemment, et qui sera vu plus loin. Dans la première position du distributeur 21, les communications des conduits 26 et 30, et 25 et 29 sont établies. Dans sa deuxième position, le distributeur 21 met en communication les conduits 25, 29 et -30, en isolant à son niveau le conduit 26 . Enfin, dans sa troisième position , le distributeur 21 met en communication le conduit 29 avec le conduit 26, et le conduit 25 avec le conduit 30. En ce qui concerne le distributeur 22, on-note qu'une manette de commande 32 y est attelée. Sa premiere position correspond à la mise en communication des conduits 23 et 25, et des conduits 24 et 26. La deuxième position isole le conduit 23 au niveau de ct distributeur 22, et met en communication les conduits 24, 25 et 26. Enfin la troisième position correspond à la mise en communication des conduits 23 et 26, et des conduits 2t et 25. Par ailleurs, de manière bien connue en hydraulique, un circuit dir- rigation du moteur 1 est prévu. Ce circuit est raccordé au conduit 19 pour l'alimentation en fluide sous basse pression. Afin de ne pas compliquer l'exposé, en décrivant des circuits qui sont connus en eux-mêmes et qui n'ont pas d'effets directs sur la caractéristique principale du fonctionnement du circuit qui a été décrit, ce circuit d'irrigation n'a pas été représenté. I1 n'est cité ici que pour mémoire. On indiquera encore qu'un clapet de non-retour 33 est disposé sur le conduit 9 entre les distributeurs 10 et 18 et permet le passage du fluide du distributeur 18 vers le distributeur 10. Le fonctionnement du circuit qui a été décrit est exposé ci-après. On remarquera en particulier l'obtention d'une progressivité dans la modification du régime de fonctionnement qui était inconnue à ce jour dans les transmissions hydrauliques de mouvement. On suppose tout d'abord que le distributeur 22, qui constitue le distrtbuteur principal de sélection du sens de rotation du moteur 1, est disposé dans sa deuxième position, dans laquelle les conduits 25 et 26 sont en communication. Lorsque les distributeurs 18 et 21 sont dans leur première position, on obtient donc la mise en communication des conduits 25 et 26, comme il vient d'entre dit, mais aussi des conduits 29 et 30, et donc des chambres 27 et 28. Le distributeur 10 se place, sous l'action du ressort 31, dans sa deuxième position. La pompe 6 refoule au réservoir par les conduits 9 et 14. Le clapet taré 15 permet cependant de maintenir une pression donnée dans i conduit 19, pression, qui, comme on va le voir, est nécessaire au fonctionnement ultérieur du circuit représenté, ainsi que du circuit dlirrigation qui a été cité avant. Par ailleurs, les conduits 11 et 12 étant obturés au niveau du distributeur 10, ledit moteur est bloqué en position d'arrét. On notera que l'arrêt du moteur 10 persiste quelleqsesoit la position choisie pour le distributeur 21. En effet, dans sa deuxième position, ce distributeur 21 relie les conduits 29 et 30, cette fois, directement, alors que, dans se troisième position, il relie les conduits 29 et 30 indirectement par l'intermédiaire des conduits 25 et 26 et de la deuxième position du distributeur 22. On supposera maintenant le distributeur 22 disposé dans se première position, et on examinera le fonctionnement résultant du passage des distributeurs 18 et 21, de leur première position, ou position initiale, à leur deuxième position, puis à leur troisième position. Lorsque les distributeurs 18 et 21 sont dans leur première position, le fluide sous basse pression,contenu dans les conduits 19 et 23, est véhiculé dans les conduits 25 et 29 dans la chambre 27, alors m & e que le fluide ccn tenu dans la chambre 28 peut faire retour au réservoir 8 par les conduits 30 26 et 24. La position première du distributeur 10 est donc sélectionnée. la pompe 6 refoule le fluide sous pression dans les conduits 9 et 11, le moteur 1 est entraîné dans un premier sens de rotation, et-refoule au réservoir R, au moyen des conduits 12 et 13, d travers les clapets tarés 16 et 15.On se trouve en phase motrice du moteur 1, et la pression dans le conduit 9. en amont du distributeur 18, est fonction de la valeur de lieffort résistent sur l'arbre du moteur 1. La pression dans le conduit 17 est donc suffisante pour libérer pratiquement sans restriction aucune le conduit 13, en ouvrant le clapet 16. SVil parait opportun au conducteur de lengin d'inverser le sens de rotation du moteur 1, et d'abord de prooéder d l'arrêt dudit moteur, mais ceci pour une manoeuvre localisée dans le temps3 ledit conducteur appuie sur la pédale 20 pour amener les distributeurs 18 et 21, d'abord dans leur deuxième puis, ultérieurement, dans leur troisième position3 le distributeur 22 restant dans sa premiere position. Le conducteur place donc le distributeur 18 progressivement de sa première vers sa deuxième position, et, dans un premier temps, entre ses pre mièvre et deuxième dites positions. Dans cette configuration, d'un débit donné refoulé par la pompe 6, seul un débit plus faible est véhiculé dans la partie du conduit 9 comprise entre les distributeurs 10 et 18. Le complément de ce débit plus faible à la valeur du débit donné, stéchappe, par liintermédiaire du distributeur 18, dans le conduit 19, et,ceci, par exemple de maoi%re sen- siblement proportionnelle au déplacement du distributeur 18 de sa première vers sa deuxième position.Le diminution du débit d'alimentation du moteur 1, qui résulte de l'action précitée, provoque alors une chute de pression dans le par tie du conduit 9 comprise entre la pompe 6 et le dstributeur 18, et, par -ensé- quent, également dans le conduit 17.L'effet de la pression du fluide du conduit 17 sur 1 clapet 16 diminue, ce qui entraîne le début de la fermeture progressive dudit clapet 16. Les conduits de refoulement 12 et 13 du moteur 1 sont donc progressivement étranglés,ce qui a pour effet de ralentir ledit moteur 1. L'attelage du distributeur 21 au distributeur 18 est réalisé au moyen d'un ergot 18 a,solidaire du. tiroir mobile du distributeur 18, qui est in troduit avec jeu dans un oeil 21 a solidaire du tiroir mobile du distributeur 21, et est tel qu'il n'agit sur le distributeur 21 que quand le distri buteur 18 est presque parvenu dans sa deuxième position. Quand le distributeur 18 est effectivement parvenu dans sa deuxième position, le distributeur 21 est alors également placé dans sa deuxième position, de sorte que les conduits 29 et 30 sont de nouveau mis en communication. Le distributeur 10 est ainsi rappelé dans sa deuxième position, sous l'effet du ressort 31.Les conduits 11 et 12 sont obturés au niveau de ce distributeur lO, ce qui, comme cela a déjà été vu précédemment,bloque le moteur 1 en position arrêt. I1 n'y a pas lieu d'insister sur les phases ultérieures, au cours desquelles le conducteur continue d'appuyer sur la pédale 20, ce qui a pour effet de disposer, finalement, les distributeurs 18 et 21 dans leur troisibme position. Le moteur 1 est alors alimenté en fluide sous pression par le conduit 12 et refoule par le conduit 11, et tourne donc en sens inverse du précédent. Ces dernières phases de fonctionnement sont très analogues de celles plaçant les distributeurs 18 et 21 de leur première à leur deuxième position L'essentiel du circuit représenté réside bien dans la réalisation de l'étranglement progressif,qui a été vu précédemnierit, du conduit 13 au niveau du clapet 16, et dans l'obtention du ralentissement progressif correspondant au moteur 1.Cette progress *t evite, bien entendu, la génération de chocs défavorables à la bonne endurance des mécanismes et le fonctionnement saccadé des engins connus antérieurement. Elle permet donc également la réalisation de manoeuvres précises, qu'on ne connaissait pas auparavant. Lorsque la manoeuvre choisie momentanément est achevée, le conducteur ramène la pédale 20 dans sa position initiale, ce qui a pour effet de faire varier une nouvelle fois le sens de rotation du moteur 1 et de le ramener dans son sens de rotation initial. L'engin a viré de direction, puis reprend sa translation rectiligne. In est par ailleurs évident qu'en disposant le distributeur 22 dans sa troisième position on obtiendrait une inversion permanente des sens de rotation du moteur 1 indiqués ci-avant. Le distributeur 22 permet de choisir le sens de la translation de l'engin, les distributeurs 18 et 21 n'étant utilisés qu'au moment des manoeuvres transitoires. En outre, le circuit qui a été donné en exemple se rapporte à l'entraînement des chenilles 2 de l'engin, mais il est bien évident que le circuit d'alimentation du moteur d'entraînement des chenilles 5 est semblable au circuit qui a été décrit. On remarquera enfin que la progressivité du fonctionnement est une caractéristique recherchée dans la commande de tout récepteur hydraulique. De ce fait, l'application du circuit décrit est valable pour tout récepteur et n'est en particulier pas limitée a la commande de translation d'un engin à chenilles. L'invention n'est pas limitée a la réalisation qui vient d'entre décrite, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui entre apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit. REVENDICATIONS ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 1. Dispositif d'alimentation en fluide sous pression d'un récepteur par une source de fluide sous pression, ledit recepteur étant relié a ladite source par un conduit d'alimentation et à un réservoir de fluide par un conduit de refoulement, et un premier clapet taré étant disposé sur ce conduit de refoulement afin de maintenir le fluide susceptible d'être contenu dans ledit conduit de refoulement sous une première pression donnée, cependant qu'un premier distributeur à au moins deux positions est interposé sur les conduits d'alimentation et de refoulement, que, dans sa première position, ce premier distributeur assure la mise en communication des deux parties, respectivement du conduit d'alimentation et du conduit de refoulement qiy sontraccordées, et que, dans sa deuxième position, ledit premier distributeur isole l'une de l'autre,respectivement, les deuxdites parties de chacun desdits conduits, caractérisé en ce qu'en outre il comporte un deuxième distributeur à au moins deux positions, qui est attelé audit premier distributeur au moyen d'une liaison, en ce que les premières positions des deuxdits distributeurs se correspondent, en ce que,pendant la première phase du transfert du deuxième distributeur de sa première vers sa deuxième position, le premier distributeur est maintenu sensiblement dans sa première position, cependant que,lorsque le deuxième distributeur est dans sa deuxième position , le premier distributeur est également dans sa deuxième position, en ce que ledit deuxième distributeur est interposé sur le conduit d'alimentation dont il assure, dans sa première position, la continuité à son niveau, et dans sa deuxième position, la mise en communication avec le conduit de refoulement, cependant que cette mise en communication avec le conduit de refoulement est effectuée progressivement en fonction du transfert de positions dudit deuxième distributeur de sa première vers sa deuxième position, et en ce qu'en amont du premier clapet taré par rapport au réservoir de fluide est disposé, également sur le conduit-de refoulement, un deuxième clapet taré , qui est constitué par un limiteur de débit piloté par la pression du fluide susceptible d'etracontenu dans le conduit d'alimentation en amont de chacun des deux distributeurs, par rapport à la source de fluide sous pression. 2. . Dispositif d'alimentation selon la revendicationî,caractérisé en ce que la liaison attelant les deux distributeurs est constituée par - un troisième distributeur à au moins deux positions,qui est attelé mécaniquement au deuxième distributeur au moyen d'un dispositif ayant une course morte, tel un ergot introduit avec jeu dans un oeil, pendant la première phase de transfert dudit deuxième distributeur de sa première vers sa deuxième position, et dont les première et deuxième positions correspondent aux positions de meme rang dudit deuxième distributeur, - un organe moteur à fluide attelé au premier distributeur, et - un élément de rappel élastique dudit premier distributeur vers sa deuxième position, et en ce que ,dans sa première position, ledit troisième distributeur relie ledit organe moteur à une source de fluide sous pression et en rend l'effet sur le premier distributeur antagoniste de, et prédominant,celui de l'élément de rappel élastique, et que,dans sa deuxième position, ledit troisième distributeur relie l'organe moteur à un réservoir de fluide, l'élément de rappel élastique agissant seul alors sur le premier distributeur. 3. Dispositif de commande en translation d'un engin, faisant application d'un dispositif selonltune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le récepteur constitue le ou les moteurs d'entraînement des organes de roulement de l'un des cOtés de l'engin.