Brevet FR2261216A1 — publié le 19750912

La présente invention concerne un système anti-surcharge pour grues hydrauliques avec distributeurs de manoeuvre a commande assistée et un premier moteur de travail, par exemple un vérin de levage pour la flèche de la grue ainsi qu'au moins encore un moteur de travail entraîné par un fluide et dont la ou les fonctions peuvent avoir une influence sur la charge du premier moteur de travail. Comme on le sait, un risque de surcharge peut se présenter sur des grues de ce type, par exemple si lton augmente la sortie de la flèche quand une charge y est suspendue ou bien également dtune autre manière, quand le démarrage d'un moteur de travail implique une augmentation de la charge du vérin de levage. Dans les grues hydrauliques à commande assistée, un autre problème apparat, à savoir qutil existe deux circuits hydrauliques séparés, ce qui ne permet pas sans plus l'application de mesures de protection connues jusqu'à présent. La présente invention a pour but de réaliser un système de protection contre les surcharges qui puisse entre appliqué aux grues entrainées par un fluide et à commande assistée hydrauliquement. Ce système est peu compliqué, fiable et réalisable à peu de frais. Ce résultat est atteint selon l'invention principalement en ce qu'un détecteur primaire détecte la pression du fluide dans le premier moteur de travail et ouvre ou ferme à une pression détée- tée choisie à ltavance une liaison de réduction de pression qui se trouve entre un raccord essentiellement sans pression et la ou les fonctions servo des moteurs de travail, lesquelles peuvent entrainer une augmentation de la charge sur le premier moteur de travail. La liaison de réduction de pression est réalisée, de préférence, entre le réservoir de fluide de la commande assistée et une soupape de pré-commande connectée au distributeur de commande du moteur de travail supplémentaire. Quand il y a plusieurs moteurs de travail entraîné par du fluide, il est proposé selon une forme d'exécution de l'invention que toutes leurs soupapes de pré commande qui augmentent la charge sur le premier moteur de travail soient connectées au détecteur primaire, chacune par l'intermédiai- re de son clapet de retenue. Conformément å une autre forme d'exécution de l'invention, la liaison de réduction de la pression est réalisée entre le réservoir de fluide de la servo-commande et une Vanne directionnelle commandée par pression et raccordée à l'une des soupapes de précommande du moteur de travail supplémentaire et, il est proposé que cette vanne directionnelle, à son tours soit raccordée à une conduite de commande d'une soupape de limitation de pression commandée par pression et connectée à la source de pression du fluide du servo-système. D'autres caractéristiques et détails de l'invention vont maintenant entre décrit plus en détail en relation avec deux exemples de forme dXexécution montrés sur les dessins annexés dans lesquels: La Fig. 1 montre une forme d'exécution avec un vérin de levage pour la flèche de grue comme premier moteur de travail et un autre moteur de travail entrainé par du fluide, la réduction de la charge étant réalisée par l'actionnement d'une soupape de limitation de pression dans le circuit servo-hydraulique. La Fig. 2 est une autre forme d'exécution, dans laquelle les circuits hydrauliques des fonctions accroissant la charge sont déchargés de pression lors du déclenchement d'un détecteur primaire. Comme cela ressort de la Fig. 1, HP désigne la pompe principale du système qui engendre la pression de travail nécessaire pour le premier moteur de travail, constitué ici par un vérin de levage Cl couplé à la flèche de la grue, et pour un moteur de travail C2 supplémentaire, entrainé par du fluide et constitué, ici, par un vérin à double effet.Quand aucune fonction ntest en marche, l'agent de pression est pompé de la pompe HP par ltinter- médiaire de la conduite de pression 1, passe dans la lumière médiane de la section médiane II d'un distributeur de manoeuvre V2 pour le moteur de travail C2D puis par l'intermédiaire d'une conduite 121 traverse la lumière médiane de la section médiane II d'un distributeur de manoeuvre V1 pour le vérin de levage C1 et de là, retourne au réservoir hydraulique T du système par l'intermédiaire d'une conduite de retour 2.Au moyen de soupapes de précommande, les distributeurs de manoeuvre V1 et V2 sont commandés hydrauliquement par un servo-systèe et prennent, en position de repos, la position médiane Il sous l'influence de ressorts de rappel. Le servo-système pour l'actionnement des soupapes de précommande des distributeurs de manoeuvre V1 et V2 est d'une construction connue en elle-meme. Une servo-pompe SP engendre la pression de commande nécessaire qui est limitée par une soupape de limitation de pression 0; en cas de dépassement d'une servo-pression réglée à l'avance, la soupape 0 s'ouvre par une conduite de commande interne 10 et renvoie l'agent de pression vers le réservoir hydraulique T. Une conduite de pression 8 relie la servo-pompe SP à quatre servo-vannes S1, S2, S3 et S4 qui sont raccordées à une conduite de retour 9 jusqu'au réservoir T et qui sont reliées chacune, au moyen d'une conduite de servo-commande 4, 5, 6 ou 7 à une soupape de pré-commande.Ce faisant chacune de ces conduites de servo-commande 4-7, dans la position non-influencée des servovannes S1-S4, est reliée à la conduite de retour 9 et n'est par conséquent pas sous pression. Si la flèche de grue doit être abaissée, la servo-vanne S1 est commandée manuellement et, de ce fait, la conduite de servopression 8 est mise en communication avec la conduite de servocommande 4; le tiroir de commande du distributeur de manoeuvre V1 est décalé vers la gauche de la figure pour arriver dans la position III. Par la conduite 41, le tiroir du distributeur et une conduite 21, l'agent hydraulique provenant du vérin C1 peut alors s 'écouler dans la conduite de retour 2 et aller jusque dans le réservoir T. Ce faisant, le piston descend plus bas dans le vérin et da flèche de grue est abaissée de la manière voulue. Par contre, si la flèche de grue doit monter, on agit sur la servo-vanne S2, ce qui a pour résultat de mettre la conduite de servo-commande 5 en communication avec la conduite de servo-pres sion 9; ce faisant, la soupape de pré-commande correspondante déplace le tiroir de commande du distributeur de manoeuvre V1 vers la droite de la figure pour l'amener dans la position I. De ce fait, la communication entre les conduites 121 et 2 est $vermée, c'est-à-dire que le fluide de pression ne peut plus circuler sans pression entre la pompe, les conduites 1, 1213 2 et le réservoir T, mais une pression se forme qui, par la conduite Il et le clapet de retenue B1 se transmet dans la conduite 41 et déplace le piston vers l'extérieur du vérin C1; la flèche de grue monte. Une conduite 61 relie le vérin C1 a un détecteur primaire PV qui détecte la pression dans le vérin et, lorsqu'une pression préréglée est atteinte, passe, contre la force d'un ressort de rappel, de sa position d'origine Il à la position de déclenchement I; une conduite 30 est ainsi mise en communication avec le réservoir hydraulique T du système. Le distributeur de manoeuvre V2 actionne les mouvements du moteur de travail C2. Ce dernier peut être constitué, par exemple, par un vérin de sortie pour une rallonge agencée sur la flèche de grue, un vérin de basculement pour une flèche basculante solidaire de la flèche de grue, un moteur d'une machine à cable ou bien un autre moteur de travail pouvant agir sur la charge du vérin de levage Cl. Deux conduites 42, 52 mettent les deux chambres du moteur de travail C2 en communication avec le distributeur de manoeuvre V2. Si l'on suppose que C2 est un vérin de sortie1 la fonction de sortie, c'est-à-dire sa chambre droite sur la figure, est connectée à la conduite 42, et sa rentrée, c'est-à-dire la fonction allégeant la charge du vérin de levage, à la conduite 52. Si la rallonge doit etre rentrée, on agit sur la servo-vanne 53; la conduite de servo-commande 6 est ainsi reliée à la conduite de servo-pression 8 et la soupape de pre-commande correspondante déplace le tiroir de commande du distributeur de manoeuvre V2 vers la gauche sur la figure pour l'amener dans la position III, de manière que du fluide de pression provenant de la pompe principale EP soit amene à C2 par la conduite de pression 1, la conduite 12, le clapet de retenue 32 et la conduite 52, et que son piston soit déplacé vers la droite sur la figure. Par les conduites 42, 22 et 2, l'agent de pression se trouvant dans la chambre droite du vérin C2 retourne au réservoir T. Par contre, si la rallonge doit etre sortie, on agit sur la servo-vanne 54 et la conduite de servo-pression 8 est mise en communication avec la conduite de servo-commande 7; la soupape gauche de pré-ccmmande du distributeur de manoeuvre V2 est actionnée et déplace le tiroir de commande vers la droite sur la figure pour l'amener dans la position I et du fluide sous pression provenant de la pompe principale HP est envoyé dans la chambre droite du moteur de travail oe par les conduites 1, 12 et 42 Simultanément1 la pression de commande du servo-système, qui provient de la conduite de servo-commande 7, traverse une conduite 72 pour se transmettre dans un détecteur secondaire SV2 qui passe immédiatement de sa position de repos Il à sa position I avant que la soupape de pré-commande raccordée en 7 ait eu le temps de déplacer le tiroir de soupape correspondant. Si le vérin de levage Cl a atteint ou dépassé sa charge maximale admissible, le tiroir du détecteur primaire PV est amené dans la position I, de sorte que la conduite de commande de la soupape de limitation dé pression 0 est reliée au réservoir T par le détecteur secondaire SV,2, les conduites 34 et 30 et le tiroir du détecteur primaire PV; elle est, par conséquent, sans pression. Toutefois, quand la conduite de commande 3 n:est pas sous pression, la soupape de limitation de pression O s'ouvre de sorte que la conduite de servo-pression 8 n'est plus sous pression; il en est de même pour la conduite de servo-commande 7 La soupape de pré-commande connectee à la conduite de servo-camnande 7 ne peut donc pas déplacer le tiroir du distributeur de manoeuvre V2 et le mouvement de sortie prévu ne peut donc pas etreréalisé. On évite de cette manière une surcharge du vérin de levage Cl, ce qui est le but de l'invention. Le relachement de la servo-vanne 54 entraine à la place lXactionnement de la servo-vanne S3, ce qui fait revenir la servopression et la rallonge peut etre rentrée. Ce faisant, la charge sur le vérin de levage Cl diminue. Si la flèche de grue doit etre utilisée pour soulever une charge d'un poids si élevé que le vérin de levage Cl est surchargé, cette surcharge est évitée de la manière suivante. La servo-vanne S2 est actionnée et la conduite de servo-commande 5 est mise en communication avec la conduite de servo-pression 8. Comme un détecteur secondaire SVl est connecté à la conduite de commande 5 par une conduite 73, la pression de servo-commande se transmet audit détecteur secondaire SV1 et déplace celui-ci pour l'amener dans la position I.Ce faisant, la conduite de commande 3 est reliée à la conduite 30 par la conduite 33 et le détecteur secondaire 8V1. Cette connection a eu le temps de s'effectuer avant que la soupape de pré-commande correspondante ait pu déplacer le tiroir du distributeur de manoeuvre Vl vers la droite jusqu a la position I. Quand ce déplacement du tiroir s'effectue, la chambre de pression du vérin de levage C1 est mise en communication avec la pompe principale HP par les conduites 41, 11 et 1, simultanément0 la liaison entre les conduites 121 et 1 est coupée, ce qui fait que la pression de travail croit et que la pression dans le vérin de levage monte.Comme déjà mentionné, cette pression est détectée par le détecteur primaire PV par la conduite 61. Si la pression dépasse la pression de déclenchement réglée le détecteur primaire est mis dans la position I et la conduite 30 est reliée au réservoir T. Cela a pour résultat que la pression disparaît dans la conduite que la soupape de limitation de pression O ouvre et que la soupape de pré-commande ne reçoit désormais plus de servo-pression suffisante pour maintenir le tiroir dans la position I; la force de l'un des ressorts de rappel repousse le tiroir dans la position médiane Il. L'oporation de levage est donc interrompue dès que le vérin de levage C1 a atteint la charge maximale admissible. De cette manière0 il n'y a pas de surcharge. Le diminution de la sortie, par exemple par la rentrée de la rallonge0 permet de réduire le couEb agissant sur la grue et de soulever la charge en question, éventuellement par une nouvelle operation de levage avec une sortie plus courte. Le système selon la Fig. 2 est conçu d'une manière analogue, mais avec la différence que la soupape de limitation de pression 0 ne possède pas de conduite de commande extenne 3 et qu'il n'y a pas de détecteur secondaires SVI et SV2o Au lieu de cela, des conduites de détection 72 et 73 correspondantes sont directement reliées au détecteur primaire et connectées au réservoir T sans pression si la charge du vérin de levage Cl est atteinte ou a dépassé la valeur maximale admissible0 Pour que les conduites de servo-commande 5 et 7 n'aient pas d'interaction par les conduites 72 et 73, celles-ci sont équipées de clapets de retenue, dont le sens d'ouverture part des conduites 72 et 73 respectivement pour aller à la conduite 30 menant au détecteur primaire PV.Un certain nombre d'autres clapets de retenue ont été portés sur la Fig. 2 et d'autres fonctions peuvent y vitre connectées quand le système doit etre agrandi, clest-à-dire que les fonctions de moteurs de travail correspondants qui peuvent occasionner une augmentation de la charge du vérin de levage C1 sont raccordées à ces clapets de retenue, alors que les fonctions de ces moteurs de travail qui réalisent une diminution de la charge sur le vérin de levage Cl sont connectées aux soupapes droites de pré-commande et aux conduites de servo-commande 4, 6 des distributeurs de manoeuvre V1 etV2. Au lieu de prévoir un clapet de retenue pour chaque conduite 72, 73 et un seul détecteur primaire PV, il est naturellement possible de prévoir également un détecteur pour chaque conduite 72, 73, lequel est actionné par la pression dans le vérin de leva- ge Cl. En outre, les soupapes de manoeuvre et les servo-vannes peuvent etre modifiées dans le cadre des connaissances de l'homme de métier sans sortir de l'invention0 REVENDICATIONS I. - Système anti-surcharge pour grues hydrauliques avec distributeurs de manoeuvre à commande assistée et un premier moteur de travail, de préférence un vérin de levage pour la flèche de la grue ainsi qu au moins encore un moteur de travail entraîné par un fluide et dont la fonction peut avoir une influence sur la charge du premier moteur de travail, caractérisé en ce qu'un détecteur primaire détecte la pression de fluide dans le premier moteur de travail et ouvre ou ferme, pour une pression détectée choisie à l'avance, une liaison de réduction de pression qui se trouve entre un raccord essentiellement sans pression et la ou les fonctions servo (conduites de servo-commande) des moteurs de travail, qui peuvent entraîner une augmentation de la charge sur le premier moteur de travail. 2 - Système anti-surcharge selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison de réduction de la pression est réalisée entre le réservoir de fluide de la commande assistée et une soupape de pré-commande connectée au distributeur de commande du moteur de travail supplémentaire0 3 - Système anti-surcharge selon la revendication 2, carac térisée en ce qu'en cas de plusieurs moteurs de travail entraînés par du fluide, toutes leurs soupapes de pré-eommande qui augmentent la charge sur le premier moteur de travail sont connectées au détecteur primaire, chacune par un clapet de retenue0 4. - Système anti-surcharge selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison de réduction de la pression est réalisée entre le réservoir de fluide de la servo-commande et une vanne directionnelle du moteur de travail supplémentaire, laquelle est commandée par pression et raccordée à une conduite de servo-commande augmentant, le cas échéant, la charge sur le premier moteur de travail, cette vanne directionnelle étant par exemple un détecteur secondaire0 5. - Système anti-surcharge selon la revendication 4, carac térisé en ce que le détecteur secondaire est raccordé à la conduite de commande d'une soupape de limitation de pression commandée par pression et raccordée à la source de pression du servo-système 6 - Système anti-surcharge selon la revendication 4 ou~5, avec plusieurs autres moteurs de travail, caractérisé en ce que les détecteurs secondaires de ces moteurs de travail sont montés en parallèle dans la conduite de commande et fermés en position de repos et ouverts en position de déclenchement. 7. - Système anti-surcharge selon ltune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le détecteur primaire est constitué par un clapet de retenue commande par pression de l'extérieur.