Brevet FR2229892A1 — publié le 19741213

Dans des mécanismes de transmission du type défini dans le préambule de la revendication 1 (demande allemande mise à la disposition du public W 2.203.860), tel que celui utilisé par exemple damas des treuils de levage ou de halage, le frein de retenue sert 'a immobiliser une charge et à éviter sa descente. Le frein doit être automatiquement serré aussitôt que le processus de levage est interrompu ou que la pression de travail dans le circuit du mécanisme hydrostatique diminue. Cela est nécessaire car la charge a tendance à entraer le moteur hydraulique du mécanisme hydrostatique de sorte qu'il fonctionne comme une pompe. Dans des mécanisme hydrostatiques, l'influence de la compressibilité de l'huile hydraulique est négligeable en règle générale.Cela conduit cependant, lors d'un desserrage du frein, à un nouveau déplacement de la charge car celle-ci exerce par l'intermédiaire du moteur hydraulique sur le côté haute pression du mécanisme hydrostatique une pression correspondant à la charge, c'est à dire que la charge exécute une course correspondant à la compressibilité de l'huile hydraulique, ce qui conduit à des difficultés notamment lors de montages précis, c'est à dire lorsqu'il est nécessaire de régler avec précision le mouvement de la charge. Du fait que ce processus de compression se déroule très rapidement, il se produit en outre un moment critique pour l'entratnement car l'alimentation en huile n'est plus suffisante pendant une courte période, ce qui peut provoquer une descente de la charge.Cette descente de la charge peut évidemment être contrôlée par des mesures secondaires connues, comme par exemple un accumulateur prévu dans la tuyau terie d'huile sous pression ou bien un surdimensionnement des pompes d'alimentation. Cependant, pour éviter un glissement de la charge lors de l'ouverture du frein, la transmission de la charge entre le frein et le mécanisme hydrostatique doit s' ef- fectuer sans ta-coup", c'est à dire qu'avant le desserrage du frein, la compressibilité de l'huile sur le coté haute pression doit être compensée. Dans le mécanisme de transmission hydrostatique de type connu comportant un frein de retenue, le mécanisme fonctionne dans un circuit ouvert. A cet égard, il est prévu dans le c8té haute pression du moteur hydraulique un dispositif de distribution au moyen duquel l'alimentation en fluide sous pression, destiné d desserrer le frein, est commandée en fonction de la grandeur de la charge de sorte que, pendant le levage de la charge, le frein se desserre automatiquement lorsque la pression régnant sur le caté haute pression du moteur est sensiblement égale à la charge.Le dispositif de distribution comporte comme organe de rappel un accumulateur de pression qui emmagasine l'information concernant la pression nécessaire pour lever la charge et qui est associé au côté haute pression par l'intermédiaire d'un distributeur. l'inconvénient de cette solution est que tout L'entraînement hydrostatique, augmenté du volume de l'accumulateur est "élasti que". En outre, on obtient un risque en ce qui concerne la sécurité du fait que, dans le cas d'un vidage non exclu complètement et meme léger de l'accumulateur, par exemple au bout d'une pério de dtimmobilisation assez longue, par exemple sur des basculeurs, ou bien lorsqu'il existe des fuites dans les organes de commande, la charge descend d'une distance correspondant non seulement au volume de compression de l'huile hydraulique dans l'entratne- ment hydraulique mais en outre, ce volume est augmenté du volume de l'accumulateur.Lorsquton utilise un circuit ouvert, le dispositif connu présente en outre l'inconvénient important qu' on doit prévoir des moyens pour pouvoir serrer le frein, lors d'une descente de la charge, à une pression qui est indépendante de la grandeur de la charge. L'invention a pour but d'améliorer un dispositif du type pré- cité de façon que la commande de frein, notamment le desserrage, puisse entre réalisée dans toutes conditions de marche seulement en fonction de la pression de charge existant au moment de 1' enclenchement précédent du frein. Ce problème est résolu suivant l'invention en ce qu'il est prévu entre le moteur et la pompe du mécanisme de transmission un circuit fermé, et en ce que l'organe de commande comporte un piston de commande chargé par ressort et pouvant être sollicité par une haute pression, un coulisseau portant un contact de commande pour 1' actionnement à distance du frein de retenue et qui est entrainaé par le piston seulement en direction de son mouvement s'effectuant avec augmentation de la haute pression, ainsi qu'un piston de rappel relié au coulisseau et sollicité par la pression de commande de frein, le piston de commande actionnant, lors de son application contre le coulisseau, le contact de commande servant à actionner à distance le frein de retenue dans le sens de desserrage. Cet agencement permet un transfert graduel de la charge de l'appui mécanique, par l'intermédiaire du frein de retenue, à -'appui hydraulique par l'intermédiaire du mécanisme hydrostatique. Une descente de la charge lors de l'ouverture du frein est exclue et la charge est alors absorbe par le circuit hydraulique lorsque le mécanisme de transmission est en ordre de marche, c'est A dire lorsque le circuit hydraulique établit la pression correspondant à la charge existante. Du fait que le point de commande est préréglé mécaniquement et non, comme dans les réalisations connues, par une pression, la compressibilité de l'huile hydraulique et éventuellement les pertes de pression ne Jouent aucun rôle. On connait évidemment d'après le brevet allemand N 751.526 un mécanisme de transmission hydrostatique avec frein de retenue qui fonctionne dans un circuit fermé et dans lequel, il est prévu sur le levier de manoeuvre en vue du réglage du rapport de transmission de la pompe du mécanisme de transmission, des dispositifs de commande du frein de retenue. Dans ce mécanisme connu, il n'est cependant prévu aucun moyen en ce qui concerne le problème défini ci-dessus. Suivant un mode de réalisation de l'invention, lorsque la charge est maintenue par le frein et doit être descendue, la force exercée doit être absorbée par le circuit hydraulique par enclenchement du processus de "levage". Une variante de l'invention permet d'éviter cela. Du fait de ces deux variantes utilisables alternativement, on obtient d'une part au moyen de la pompe hydraulique et d'autre part au moyen d'une pompe à haute pression supplémentaire fournissant un petit débit, dans le capté haute pression, l'établissement en toute sécurité d'au moins la pression nécessaire pour retenir la charge, même lorsque la pompe est réglée ensuite pour la position "descente". Pour permettre dans chaque cas l'établissenient de la pression nécessaire, il est prévu un organe de retardement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation de l'invention. Sur les dessins La fig. 1 représente schématiquement le dispositif de commande d'un frein mécanique d'un mécanisme de transmission hydrostatique associé à un treuil de levage. La fig. 2 représente schématiquement un autre mode de réalisation de l'invention. La fig. 3 représente également schématiquement un troisième mode de réalisation de l'invention. la fig. 4 représente schématiquement et en coupe un mode de réalisation de l'organe de commande. La fig. 5 est une coupe suivant la ligne A-B de la fig. 4. Des entrainAements hydrostatiques comportant un frein de retenue, par exemple pour des treuils de levage 1, qui fonctionnent dans un circuit fermé 2, se composent généralement comme indiqué sur la fig. 1 d'une pompe réversible 3, d'un moteur 4, d'une ou plusieurs pompes auxiliaires, non représentées, ser vant à fournir l'huile d'alimentation et l'huile de distribution et d'ua frein mécanique 5. Le frein 5 est maintenu par un ressort 6 d'un cylindre hydraulique 7 actionné par une pression de commande dans la condition serre, c'est à dire fermée, et il est commandé hydrauliquement par l'intermédiaire de la pression d'huile de distribution agissant sur le piston 9 et réglée par un distributeur 8.La commande du frein 5 par le distributeur 8 s'effectue par l'intermédiaire de contacts électriques prévus sur la pompe réglable 3, par exemple par un contacteur de position de zéro 10 ou bien par l'intermédiaire de contacts de commande, non représentés, et prévus sur un organe de commande manuelle, également non représenté, du dispositif de réglage 11 de la pompe 3. On obtient une sécurité empêchant une diminution non intentionnelle de la pression de travail dans le circuit 2 et par conséquent une descente non intentionnelle de la charge 12 car l'huile de commande du frein 5 est dérivée à partir de l'alimentation en huile du circuit de travail 2 par l'intermédiaire du distributeur 8, du tuyau de commande 13 et du cylindre hydraulique 7, ou bien la pression d' alimentation du circuit de travail 2 est contrôlée par exemple au moyen d'un contacteur sensible à la pression et qui fournit, lôrs d'une diminution de la pression d'alimentation, une impul sion au distributeur 8 afin de serrer immédiatement le frein 5. Un desserrage du frein 5 sans que la pression de travail régnant dans le circuit 2 immobilise en correspondance la charge 12 fait en sorte que la charge 12 établisse par l'interm4- diapre du moteur 4 dans le tuyau haute pression du circuit 2 une pression correspondant à la charge 12, c'est à dire que la charge 12 exécute une course correspondant à la compressibilité de l'huile hydraulique dans le circuit 2 et qui donne lieu à des difficultés, notamment lors de montages précis. Pour éviter cela, la transmission de la charge 12 entre le frein 5 et le mécanisme de transmission hydrostatique 2, 3, 4 doit s'effectuer sans à-coup. Avant le desserrage du frein 5, la compressibilité de l'huile hydraulique dans le circuit de travail 2 doit être compensée sur le côté haute pression. A cet égard, il est prévu un organe de commande 14 au moyen duquel la commande du frein peut s'effectuer en fonction de la pression régnant dans le circuit de travail 2 et correspondant à la charge accrochée 12. L'organe de commande 14 comprend un piston 15 dont la surface annulaire est reliée au côté haute pression du circuit de travail 2 par l'intermédiaire d'un tuyau de mesure 16. Par l'intermédiaire d'un étranglement 17 prévu dans le piston 15, et qui sert à amortir le mouvement du piston, l'huile se trouvant du cûtg haute pression du circuit de travail 2 arrive sur la grande face 18 du piston. Le piston 15 est déplacé proportionnellement à la pression établie à l'encontre de la force exercée par un ressort 19.Un coulisseau 20 qui porte un contacteur-limiteur 21 et qui est mobile axialement dans la direction de déplacement du piston 15 est monté dans une glissière 22 de manière à pouvoir être entraîné dans une direction, à savoir vers la droite en regardant la fig. 1, par l'intermédiaire de saillies 23 prévues sur la tige du piston 15. Un piston 24, relié avec conjugaison de forces au coulisseau 20, est raccordé par l'intermédiaire d'un tuyau 25 au tuyau de distribution 13 du cylindre hydraulique 7 du frein 5 et il est sollicité par la pression de commande du frein. A l'aide de ressorts réglables 26 qui exercent une poussée en direction du coulisseau 20, on produit dans la glissière 22 une force de friction qui s'oppose à un mouvement du coulisseau 20. Le contacteur-limiteur 21 est disposé sur le coulisseau 20 de façon que son contact de commande soit déclenché par la tige du piston 15 peu avant que cette tige n'entre en contact avec les saillies 23. On va maintenant décrire le processus de fonctionnement du dispositif sous l'impulsion de l'organe de commande 14 Le processus de levage commence par exemple lors de l'accrochage de la charge 12, le câble n'étant pas soumis à une traction. Le piston 15 sollicité par ressort ainsi que le coulisseau 20 portant le :Qontavetçur--limiteur 21 se trouvent alors dans une position initiale correspondant à une charge nulle. Par 1' intermédiaire du dispositif de manoeuvre 11 de la pompe 3, on enclenche le processus de "levage". La pompe 3 commence à débit ter du fluide et la pression sur le conté haute pression du circuit de travail 2 augmente. Par l'intermédiaire du piston 15, le contacteur-limiteur 21 est actionné et commande le distributeur 8.Le frein est sollicité par l'intermédiaire d'une pression de commande établie dans le tuyau 13. La pression de commande du frein transmise par le tuyau 13 sollicite le piston 24 par l'intermédiaire du tuyau 25. La surface active du piston 24 est agencée de façon que la force exercée par la pression de commande dans les tuyaux 13, 25 soit supérieure à la force de friction du coulisseau 20, résultant de l'action des ressorts 26. En conséquence, le coulisseau 20 est toujours appliqud contre la tige du piston 15 lorsque la pression de commande du frein 5 est établie dans le tuyau 16. La pression régnant du conté haute pression du circuit de travail 2 augmente proportion- nellement à la charge 12. Cette pression agit simultanément par l'intermédiaire du tuyau 16 sur le piston 15 qui est déplacé proportionnellement en opposition à la poussée du ressort 19. Sn correspondance, le coulisseau 20 portant le contacteur-limiteur 21 est déplacé d'une distance correspondant à la pression régnant dans le circuit de travail 2. Lors de l'immobilisation de la charge 12 dans le processus "levage", la pompe 3 est ramenée dans la condition de débit nul par 11 intermédiaire du dispositif de manoeuvre 11. Lorsque cette position est atteinte, la charge 12 est maintenue immobilisée sous l'effet de la pression établie dans le mécanisme de transmission hydrostatique ou dans le circuit de travail 2. Simulta ment, par l'intermédiaire du contacteur-limiteur 1C et en cor espondance à la condition de débit nul, le distributeur 8 est commande, le tuyau de distribution 13 aboutissant au cylindre vdraulique 7 du frein 5 est déchargé en pression et le frein 5 est serré.Egalement, le tuyau 25 est déchargé en pression et le piston 24 n'exerce aucune force sur le coulisseau 20. jours l'effet de la force de friction établie entre le coulisseau 20 et la glissière 22, le coulisseau 20 est maintenu dans sa position. Cette position correspondant à la dernière valeur de pression régnant du côté haute pression du circuit de travail 2 est par conséquent maintenue lorsque le frein 5 a absorbd la force exercée par la charge 12 et lorsque la pression dans le circuit de travail 2 a diminué. Lorsque le processus de "levage" est rétabli, la pression dans le circuit de travail 2 augmente, après commutation de la pompe 3 dans la direction de "levage" jusqu'à ce que le piston 15 actionne le contacteur-limiteur 21 dans la position correspondant à la valeur de pression immobilisant la charge et jusqu'à ce que le frein 5 soit desserré de la manière décrite ci-dessus. wn conséquence, le volume de compression correspondant à la charge 12 est compensé du côté haute pression du circuit de travail 2 ét la transition entre le soutien mécanique et le soutien hydraulique de la charge 12 s'effectue graduellement.Lorsque la charge 12 est immobilisée par le frein 5 et lorsqu'on doit réaliser une opération de "descente", la force exercée par la charge 12 doit initialement être absorbée par le mécanisme de transmission hydrostatique lors de l'amorçage du processus de "levage", comme précédemment décrit. Cela signi- fie que la pompe 3 doit être initialement enclenchée dans la direction de "levage" par le dispositif de manoeuvre 11. L'opération de "levage" ne peut être amorcée que lorsque la force de la charge 12, comme décrit ci-dessus, est absorbée par le mécanisme hydrostatique et lorsque le frein 5 a été desserré après actionnement du contacteur-limiteur 21.L'actionnement de ce contacteur-limiteur 21 peut être rendu visible à l'aide d'une lampe-tdmoin de façon que l'instant à partir duquel l'amorçage du processus de "descente" est possible soit déterminé optiquement. lors de la transition par le point de débit nul de la pompe entre le processus de "levage" et le processus de "-descen- tet, la commande de frein déclenchée normalement par le contac teur-limiteur 10 ne se produit pas car le contacteur- limiteur 10 a déjà été désexcité jusqu'à l'actionnement du distributeur 8. Lorsque la charge 12 arrive en fin de course de descente, la pression dans le circuit de travail 2 diminue, le piston 15 revient dans la position initiale correspondant à la charge nulle sous l'action du ressort 19 et le coulisseau 20 solidaire du contacteur-limiteur 21 est également ramené dans la position initiale par le piston 24 sur lequel agit la pression de commande desserrant le frein.Le frein 5 est par conséquent desserré exclusivement par l'intermédiaire du contacteur-limiteur 21 et sans qu'il se produise de retard lors de la réduction de la pressioasde distribution dans le tuyau 13 et, sous l'action du contacteur-limiteur 10, il est réenclenché avec un certain retard qui est nocessaire pour l'établissement de la pression d'huile de distribution après actionnement dudit distributeur 8. Sur les figs. 4 et 5, on a représenté un mode de réalisation de l'organe de commande 14. Les pistons 15 et 24 sont disposés dans un bloc-cylindre commun 25 sur lequel est également fixée la gouttière 22 du coulisseau 20. Par ailleurs, tous les composants décrits déjà en référence à la fig. 1 ont été affectés des mêmes références numériques de sorte qu'il est inutile de les décrire encore une fois. On peut rencontrer un inconvénient lorsque, comme décrit cidessus, lors de l'enclenchement du processus de "descente" de la charge 12 immobilisée par le frein, le processus de "levage" doit initialement autre amorcé et lorsqu'on doit attendre l'indication de l'actionnement du contacteur-limiteur 21. Cela peut être réalisé automatiquement à l'aide de distributeurs additionnels comme indiqué sur les figs. 2 et 3. En référence à la fig. 2, le côté haute pression et le caté basse pression du circuit de travail 2 sont reliés par un tuyau 26 à un distributeur 27 et à une soupape de limitation d'écoulement 28. La pompe réglable 3 est par conséquent agencée de manière à pouvoir établir dans sa position de débit nul, dans le tuyau haute pression du circuit de travail 2, en toute sécurité, la pression maximale de service lorsque le distributeur 27 se trouve dans la position d'obturation, c'est à dire lorsque le tuyau 26 est fermé. La commande fonctionne alors de la manière suivante l'aide du dispositif de commande manuelle 29, on enclenche le processus de "levage" ou de "descente". le dispositif est accouplé à un contacteur-limiteur 30, qui, à chaque mouvement de manoeuvre du dispositif de commande manuelle 29, place le distributeur 27 dans la position d'obturation. Ensuite, la pression de travail est établie du cStd haute pression du circuit de travail 2 par la pompe 3, qui se trouve encore dans la position de débit nul, cette pression de travail étant emmagasinée par l'organe de cosfflmande 14, c'est à dire la position du coulisseau 20 portant le contacteur-limiteur 21.Lorsque la pression de travail prédéterminée est atteinte, le contacteur-limiteur 21 desserre le frein 5 comme décrit ci-dessus. Ce n'est que lorsque le frein 5 est desserré de cette manière que le dispositif de manoeuvre de pompe 11 doit suivre la valeur indiquée sur le dispositif de commande manuelle 29. A cet effet, il est prévu entre le dispositif de commande manuelle 29 et le dispositif de manoeuvre 11 un organe de retardement 31. le serrage du frein 5 s'effectue de la manière déjà décrite, auquel cas, pour l'actionnement du distributeur 7 par le contact teur-limiteur 10, le distributeur 27 est également commuté Pendant que la charge 12 est immobilisée mécaniquement par le frein 5, il règne dans le circuit de travail 2 seulement la pression d'alimentation car le fluide débité par la pompe 3, qui se trouve dans la condition de débit nul, passe par le distributeur 27. la soupape de limitation d'écoulement 28 sert seulement à faire en sorte qu'il passe dans le distributeur 27 le débit maximal et elle est réglée une fois pour toutes en fonction de l'application envisagée. Dans le mode de réalisation de la fig. 3, le circuit de travail 2 est associé, à la place du tuyau 26 et des distributeurs 27, 28, à une pompe auxiliaire de haute pression 32 et à un distributeur 33 par l'intermédiaire d'un tuyau 35 comportant un clapet de non-retour 34. Une soupape de limitation de pression 36 limite la pression dans ce circuit auxiliaire de haute pression. Dans ce mode de réalisation, il n'est pas nécessaire que la pompe princip & e 3 établisse la pression maximale de travail dans la condition de débit nul. Celle-ci est produite par la pompe auxiliaire 32. Dans ce mode de réalisation, le distributeur 33 est commandé, en correspondance au distributeur 27 de la fig. 2 > par le contacteur-limiteur 30 ou 10, non représente encore une fois sur la fig. 3, à savoir que le contacteurlimiteur 30 dans la position où le distributeur 33 relie la pompe auxiliaire de haute pression 32 au circuit de travail 2 et par le contacteur-limiteur 10 dans la position d'obturation représentée par la fig. 3. L'organe de retardement 31 n'a également pas été représenté à nouveau sur la fig. 3. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans sortir pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Mécanisme de traasmission hydrostatique comportant une commande hydraulique pour un frein de retenue prévu sur un ar ore de sortie, un tuyau de haute pression du mécanisme dotant ~ssocié à un organe ae commande desserrant le frein et dont le point de commande correspondant au desserrage du frein est préréglé en fonction de la pression de travail existant sur le côté haute pression au moment du serrage précédent du frein, caractérisé en ce qu'il comporte, entre un moteur (3) et une pompe (4) du mécanisme de transmission, un circuit fermé et en ce que 11 organe de commande (14) comporte un piston de cou- mande (15) chargé par ressort et pouvant être sollicite par une haute pression, un coulisseau (20) portant un contact de commande (21) pour l'actionnement à distance du frein de retenue (5) et qui est entralané par le piston (15) seulement en direction de son mouvement s'effectuant avec augmentation de la haute pression > ainsi qu'un piston de rappel (24) relié au coulisseau (20) et sollicite par la pression de commande de frein (5) > le piston de commande (15) actionnant, lors de son application contre e coulisseau (20), le contact de commande (21) servant à actionneur a distance le frein de retenue (5) dans le sens de desserrage. 2 - Mécanisme de transmission suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un cylindre hydraulique (7) desserrant le frein (5) avec augmentation de la pression de distvibution, auquel cas la pression de distribution est commandée par l'intermédiaire d'un distributeur (8) actionnépar un contact de commande (21) et en ce que le distributeur (8) est commandé par un contacteur-limiteur (10) prévu dans le dispositif de manoeuvre de la pompe (3) lorsque celle-ci atteint sa condition de débit nul dan le sens d'un serrage du frein (5) 3 - Mécanisme de transmission suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le coulisseau 20 est disposé dans une glissière (22) et en ce que la force de friction exercée sur le coulisseau est déterminée par des ressorts réglables. 4 - Mécanisme de transmission suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le piston de commande (15) est chargé par ressort de manière à se déplacer proportionnellement à la haute pression existante et en ce que sa surface de commande (18) est soumise à la haute pression par l'intermédiaire d'un dtrangle- ment (17). 5 - Mécanisme de transmission suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de manoeuvre (11) de la pompe (3) est agencé de façon qu'également dans la condition de zéro des leviers de manoeuvre du dispositif la pompe maintienne une pression correspondant au moins à la pression maximale de service dans le circuit haute pression et en ce qu'il est prévu dans le circuit fermé (2) du mécanisme de transmission, entre le côté haute pression et le côté basse pression, un distributeur supplémentaire (27) qui est amené dans la position d'obturation par un contacteur-limiteur (30) prévu sur le dispositif de manoeuvre de la pompe (3) lorsque ce levier de manoeuvre du dispositif de manoeuvre de la pompe est écarté de la position de zéro et en ce qu'il est prévu entre le levier de manoeuvre c portant le contacteur-li moteur (30) et le dispositif de manoeuvre de la pompe un or gane de retardement (31). 6 - Mécanisme de transmission suivant l'une quelconque des revendications 1 à4, caractérisé en ce que le côté haute pression du circuit (2) est associé à une pompe haute pression (32) de petit débit par l'intermédiaire d'un distributeur (33) et d'non clapet de non-retour (34), en ce que ce distributeur (33) est amené par un contacteur-limiteur (30) faisant partie du dispositif de manoeuvre de la pompe (3) dans une position reliant la pompe haute pression (32) au caté haute pression lorsque le levier du dispositif de manoeuvre de la pompe est car té de la position de zéro et en ce qu'il est prévu entre le levier de manoeuvre associé à un contacteur-limiteur (30) et le dispositif (11) de manoeuvre de la pompe un organe de retardement (31).