Brevet FR2255516A1 — publié le 19750718

L'invention concerne un mécanisme de réglage de la pompe et / ou du moteur hydraulique d'un dispositif de transmission hydrostatique en fonction de quelconques pazamètres, comme la pression de fonctionnement, le débit, la vitesse de rotation du dispositif de transmission, ou analogue la pompe ou le moteur peuvent être actionnés par un servo-moteur hydraulique au moyen d'une pression hydraulique variable de réglage de sorte que, lorsque la pression de réglage monte, la pompe tourne dans le sens du plus grand débit, ou le moteur dans le sens de la plus petite consomma d tion et le piston de réglage du servo-moteur est alimenté par la pression de réglage, par une pression de commande agissant al'encontre de la pression de réglage, et est sollicité par un ressort, la pression de commande étant déterminée par une soupape de régulation de la pression, qui présente un tiroir de distribution sollicité vers une position extrême par une force de préférence fournie par un ressort. Par le paramètre précit é, on entend toute grandeur, par laquelle on peut commander ou influencer le réglage du dispositif de transmission hydrostatique dans divers cas d'utilisation. De telles grandeurs peuvent etre la pression de travail, le débit ou la vitesse de rotation du dispositif de transmission, ou être également indépendantes du dispositif de transmission, comme des conditions de marche de dispositif reliés directement ou indirectement au dispositif de transmission hydrostatique. Les demandes allemandes publiées 2 121 267 et 1 929 645 par exemple ont décrit des mécanismes du genre précité. Par rapport aux méca- nismes de réglage connus d'un autre genre, pour pompes, (brevet allemand 1 177 938), dans lesquels, lorsque la pression hydraulique de réglage baisse, la commande se fait par exemple en fonction de la grandeur de la pression de débit de la pompe, les mécanismes ment,iomaés ci-dessus pressentent l'avantage d'un temps de réponse plus court, car la pression, ici la pression de commande agissant en sens contraire de la pression de réglage, se forme plus rapidement qu'elle ne disparalt. Des débits plus faibles d'huile de commande sont nécessaires car, au cours du réglage, il ne se produit pas de perte dthuile à ltexception du remplissage du volume adjacent à la face opposée du piston de réglage. Dans les mécanismes du genre précité, la soupape de régulation de la pression est de fabrication très compliquée. Le tiroir de distribution, sollicité vers une position extreme par un ressort, est réglé par une force indépendante du trajet, comme piston suiveur d'un piston commandé par la haute pression introduite comme grandeur de réglage (paramètre) du cycle du dispositif de transmission. Le déplacement de ce piston suiveur est transmis au piston de réglage proportionnellement au trajet Outre la fa brication compliquée d'une telle soupape de régulation de la pression, un autre inconvénient réside dans le fait qu'on ne peut utiliser comme grandeur de réglage qu'un paramètre transformé en grandeur de réglage produisant une force indépendante du trajet.De plus, on ne peut pas associer plusieurs de ces soupapes de régulation de pression montées en série, au piston de réglage, pour introduire plusieurs paramètres indépendamment les uns des autres, car le réglage proportionnel au trajet du tiroir de distribution, ser vant de piston suiveur, serait perturbé dans les autres soupapes de régula tion de pression. La demande allemande 1 921 298 décrit un mécanisme de réglage de pompes d'un autre type, présentant également les avantages mentionnés du dispositif du genre précité. La pression hydraulique de réglage ajustée se maintient également pendant le réglage, t est de nouveau disponible après la suppression de la commande additionnelle. La disposition nécessaire de pistons annulaires, travaillant contre des butées, rend la réalisation du tiroir de pré-distribution pour le réglage de la pompe extremement conteuse. L'invention a pour but essentiellement de simplifier la soupape de régulation de pression dans un mécanisme du genre précité, de sorte que la grandeur de réglage fournie par le paramètre soit uniquement nécessaire comme force indépendante du trajet. Conformément à l'invention, dans un dispositif du genre précité, la force appliquée sur le tiroir de distribution est modifiée directement par le paramètre, et le tiroir de distribution transmet, par l'intermédiaire d'une arete de commande, la pression hydraulique de réglage comme pression de commande sur la face opposée, et ferme de façon correspondante la liaison de cette face du piston de réglage par l'intermédiaire d'une seconde arête de commande pour l'écoulement. Dans un mode de réalisation simple de la soupape de reogulation de la pression, il est nécessaire que chaque grandeur de réglage fournie par le paramètre existe uniquement comme force indépendante du trajet, pour effectuer le réglage désiré du dispositif de transmission. Il est ainsi possible d'adapter le dispositif conforme à l'invention aux différents cas d'utilisation. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, la pression de commande agit sur la surface de commande du tiroir de distribution en direction de la force appliquée. Cette réaction de la pression de commande permet un réglage dépendant de la force, de manière simple, en fonction de la grandeur de la force de réglage, ladite grandeur étant fournie par le paramètre, car la somme de la force appliquée sur le tiroir de distribution et modifiée par la grandeur de réglage, et de la force de rappel produite par la pression de commande reste constante. Dans certains cas d'utilisation, on monte en série, suivant un autre mode de réalisation de l'invention, plusieurs soupapes de régulation de la pression, si bien que chaque raccord de fluide de commande de la soupape suivante est relié la sortie à la bâche de la soupape précédente. Ainsi, différents paramètres peuvent etreintroduits indépendamment les uns des autres, la soupape de régulation de la pression fonctionnant à chaque fois dans le sens de l'invention, et determinant le réglage du dispositif de transmission, sur le tiroir de distribution duquel agit à chaque fois la plus grande force de paramètre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et b l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation de l'invention. La figure I représente schématiquement un dispositif de transmission hydrostatique avec mécanisme de réglage suivant l'invention. La figure 2 représente en coupe agrandie la soupape de régulation de la pression. La figure 3 représente en coupe une autre variante de rentrée de la soupape de régulation de la pression. La figure 4 représente en coupe une autre variante de l'entrée de la soupape de régulation de la pression. Suivant la figure 1, le dispositif de transmission hydrostatique comprend une pompe hydraulique 7- et un moteur hydraulique 17, qui sont reliés par des conduits principaux 18, 19, sous pression. Un mécanisme de réglage est associé à la pompe hydraulique 7, et comprend un piston de réglage 5, que est-centré par des ressorts 6, 6a Suivant le sens désiré du flux de liquide sous pression refoulé par la pompe 7 dans les conduits 18 ou 19 pour la détermination du sens de rotation du moteur hydraulique 17, le piston de réglage 5 est mis sous pression d'un côté ou de l'autre par l'intermédiaire de conduits 10 ou Il. Le piston de réglage 5 du mécanisme de réglage n'a pas besoin de commander positivement, de manière directe, la pompe 7, comme représenté schématiquement. Ce piston de réglage 5 pourrait être aussi bien constitué par le piston de réglage d'un servo-moteur de réglage de la pompe 7. La pression d'huile de réglage est fournie par une pompe auxiliaire 8 et peut etre réglée de l'extérieur ou être préréglée à une valeur constante de réglage. Dans ce dernier cas, on prévoit un clapet taré de sécurité 20 de la pression de réglage.La pompe auxiliaire 8 est reliée par un conduit 21 à une valve de commande 9 du sens de rotation servant à déterminer le sens de rotation du dispositif hydrostatique 7, 17. Suivant la position de la valve de commande 9, la pression de l'huile de réglage se trouvant dans le conduit 21 est transmise au conduit 10 ou 11, ce qui fait tourner la pompe 7 dans la direction désirée. Le conduit 21 d'amenée de la pression d' huile de réglage est relié aussi au raccord 1 , 1 ou 1" de la soupape de régulation de la pression 16, I6' ou 16" respectivement. Le raccord 2 est relié à un conduit 22, relié par la valve de commande 9 selon le cas au conduit 10 ou 11, qui n'est pas raccordé au conduit 21 d'amenée de la pression d'huile de réglage. Comme cela ressort de la description qui suit de la soupape de régulation de pression 16, le conduit 22 relie à la bache le coté du piston de réglage 5, qui n'est pas alimenté en pression d'huile de réglage, ou il transmet la pression de réglage qui se forme à l'encontre de la pression d'huile de réglage, quand il y a commande. La grandeur de réglage, à introduire comme paramètre, agit aux raccords 3, 3' ou 3" .Les raccords 4, 4' ou 4" sont reliés selon le cas à la bâche ou au réservoir 23 ou, dans le cas de plusieurs soupapes de régulation de pression montées en série, au raccord 2 de la soupape suivante de régulation de pression. Dans le mode de réalisation représenté, la soupape de régulation de la pression 16" est associée au mécanisme de réglage du moteur hydraulique 17.Ce mécanisme comprend un piston de réglage 25 soumis d'un côté à la charge d'un ressort 24, ledit piston 25 oriente sous l'action du ressort 24, le moteur 17 dans le sens d'une consommation maximum La face du piston 25 éloignée du ressort 24 est reliée au conduit 22" correspondant au conduit 22, dans le conduit 22", la pression de commande est établie par l'intermédiaire de la soupape de régulation de pression 16" quand il y a commande, comme expliqué ci-après et ramène le moteur 17 à un plus petit débit. En fonction du mécanisme de réglage de la pompe hydraulique 7, le piston de réglage 25 peut etre également le piston de préréglage d'un servo-moteur pour le réglage du moteur hydraulique 17. La soupape de régulation de pression suivant la fig. 2 comprend un tiroir de distribution 17 disposé dans un corps. D'une part, une petite surface de commande 26 dudit tiroir est soumise à la pression d'huile de réglage amenée par le raccord I, et d'autre part, le tiroir de distribution est sollicité par la force d'un ressort 10, et sollicité par celui-ci dans la position extrême représentée sur la fig. 2. Le tiroir de distribution 17 présente des arêtes de commande 27 et 28 qui suivant la position du tiroir de distribution I7, relient la chambre de commande 29 du raccord 2 au raccord I, ou à la chambre de commande 30 du raccord 4, ou qui les séparent.A l'intérieur du tiroir de distribution 17, -un alésage de jonction 14 fait communiquer la chambre de commande reliée au raccord 2, avec une chambre de commande 15, qui est limitée par une surface de réglage 31 du tiroir de distribution 17. Le ressort 10 s'appuie d'autre part'par l'intermédiaire dlun disque 36 contre un piston 12, qui, de son coté, s'appuie par l'intermédiaire d'un groupe de ressorts 13 contre le corps de la soupape de régulation de pression. Le pi ston 12 est en liaison, du côté agissant à l'encontre de la force du groupe de ressorts 13, avec le raccord 3, et du coté opposé par l'intermédiaire du raccord 32 avec la bâche ou le réservoir 23. Dans le mode de réalisaton suivant la fig. 3, pour l'introduction d'un paramètre, le ressort 10, le groupe de ressorts 13 et le piston 12 sont remplacés par un système d'introduction hydraulique ou pneumatique. Ce dernier comprend un piston 34 mobile dans une chambre cylindrique 33 et relié directement au tiroir de distribution 17 ; ledit piston transmet au tiroir de distribution 17 une force de réglage qui correspond à la pression hydraulique ou pneumatique traduisant le paramètre et apparaissant au raccord 3. Dans le mode de réalisation suivant la fig. 4, l'introduction du paramètre se fait par l'intermédiaire d'-un électro-aimant 35, dont la force magnétique est déterminée par le paramètre constitué par exemple par une grandeur électrique. L'aimant 35 agit sur le tiroir de distribution 17 par l'intermédiaire d'un coulisseau 38. Le fonctionnement du mécanisme de réglage est le suivant La pompe hydraulique 7 est réglée à partir de la position zéro vers l'un ou l'autre côté en direction du plus grand débit, par le piston de réglage 5, qui est maintenu en position centrale par les ressorts 6 et 6a . La pression d'huile de réglage produite dans la pompe auxiliaire 8, alimente le conduit 10 ou II par l'intermédiaire du conduit 21 et de la soupape de commande 9, le sens de déplacement du piston de réglage 5, c'est -à-dire le sens d'orientation de la pompe 7, étant ainsi déterminé.Si par exemple le conduit 10 est relié au conduit 21 et s'il est ainsi alimenté en pression d'huile de réglage, le piston de réglage se déplace à l'encontre du ressort 6 a, vers la droite sur la fig. 1.En même temps, le conduit 11 est relié au raccord 2 de la soupape de régulation de la pression 16 par l'intermédiaire du conduit 22 au moyen de la soupape de commande 9. Ladite soupape de régulation de pression est alimentée également en pression d'huile de réglage par l'intermédiaire du raccord 1 et du conduit 21. La fonction de la soupape de régulation de la pression 16 est d'établir- une pression de réglage dans le conduit Il et ainsi sur le côté du piston de réglage 5 opposé au côté sollicité par la pression de l'huile de réglage la pression de réglage amène de nouveau le piston de réglage 5 en direction de la position centrale. Une telle pression de réglage peut, comme cela a déjà été mentionné, être établie en fonction de divers paramètres. Dans le cas de l'exemple des figs. 1 et 2, elle peut être établie comme fonction de la pres sion de fonctionnement HD du dispositif hydraulique dans les conduits 18 ou 19. Le tiroir de distribution 17 de la soupape de régulation de la pression suivant la figure 2 est maintenu par le ressort IO dans la position extrême représentée. La haute pression du dispositif de transmission hydrostatique régnant dans le conduit 18 ou 19 sollicite le piston 5 par l'intermédiaire du raccord 3. Si cette pression monte au-delà de la force de prétension du groupe de ressorts 13, la force de prétension du ressort 10 est réduite. La pression de l'huile de réglage amenée au raccord I est ainsi en mesure de déplacer le tiroir de distribution 17 vers le haut sur la fig. 2, à l'encontre de la force du ressort IO De cette manière, il se produit une liaison du raccord 1 au raccord 2 sous contrôle de l'arête de commande 27. En même temps, la liaison entre les raccords 2 et 4, c'est-à-dire la liaison des conduits 11, 22 avec la bâche, est fermée sous contrôle de lrarête de commande 28. I1 s'établit dans les conduits 22, 11, une pression qui agit à l'encontre de la pression d'huile de réglage amenée par le conduit 10 contre le piston de réglage 5, et qui fait tourner en arrière la pompe 7. La pression de réglage amenée au raccord 2 ou dans la chambre de commande 29 est transmise par llintermédraire de l'alésage de liaison 14 dans la chambre de commande 15, où elle agit à l'inverse de la force de réglage de la pression d'huile de réglage agissant sur la surface de commande 26, c'est-à-dire en opposition à la force du ressort 10.Le tiroir de distribution 17 est repoussé approximativement dans la position de sortie, dès que la pression de réglage amenée par le raccord 2 ou dans le conduit il atteint une valeur telle, que la pression exercée sur la surface de commande 31 correspond à la diminution de l'effet de la force du ressort 10, qui a déclenché le processus de réglage. 1l se produit ainsi un rapport entre la force exercée par le ressort 10 sur le tiroir de distribution 17 et la pression de réglage amenée au raccord 2 ou dans le conduit Il, de telle sorte que la somme de la force exercée par la pression de réglage sur la surface de commande 31 et la force du ressort 10 reste constante. En intervenant sur la force exercée par le ressort 10 sur le tiroir de distribution 17, on peut établir toute pression de réglage désirée dans le conduit 11, et atteindre toute position de réglage désirée du piston de réglage 5 et par conséquent du dispositif de transmission hydrostatique, en fonction d'un paramètre, qui doit être introduit comme une simple variation de force sur le tiroir de distribution 17. Dans le'mode de réalisation de la soupape de régulation de la pression suivant la fig. 2, la prétension du ressort 10 est réduite par la pression de fonctionnement du dispositif de transmission hydrostatique. De même toute autre pression disponible peut être introduite comme grandeur de réglage représentant le paramètre. La force s exerçant sur le tiroir de distribution 17 peut être modifiée par un piston hydraulique ou pneumatique conformément à la fig. 3, ou par un électro-aimant conformément à la fig. 4. Dans ce dernier cas, la grandeur de réglage peut être une valeur électrique. Les raccords électriques de l'électro-aimant 35 correspondent alors au raccord 3 de la soupape de régulation de la pression. Si plusieurs soupapes de régulation de'la pression 16 ou 16' sont montées en série, comme représenté sur la fig. 1, il est possible d'introduire différentes grandeurs de réglage par lesraccords 3 ou 3', par exemple d'introduire la haute pression HD du dispositif de transmission hydrostatique dans la soupape de régulation de la pression 16. et par exemple d'introduire une vitesse de rotation X' d'un mécanisme entrainé par le dispositif de transmission hydrostatique au raccord 3' de la soupape de régulation de pression 16'. Si la soupape de régulation de pression 16' est conçue conformément à la fig. 4, il suffit que le paramètre fourni par la vitesse de rotation X' soit une valeur électrique. Pour la commande du dispositif de transmission hydrostatique, la soupape de régulation de pression pour le réglage du piston 5, à la sortie 2 ou 2' duquel s'établit la plus haute pression de réglage, est active dans le cas de plusieurs soupapes de régulation de la pression 16, 16'. En d'autres termes, le paramètre efficace pour le réglage est celui qui réduit le plus la force de prétension sur le tiroir de distribution 17 dans la soupape de régulation de la pression associée audit paramètre. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1- Mécanisme de réglage de pompe et / ou de moteur hydraulique d'un dispositif de transmission hydrostatique en fonction de quelconques para mètres, comme la pression de fonctionnement, le débit, la vitesse de ro tation du dispositif de transmission, ou analogue, la pompe ou le moteur pouvant être actionnés par un servo-moteur hydraulique au moyen d'une pression variable de fluide de réglage, de sorte que, lorsque la pression de fluide de réglage monte, la pompe est orientée dans le sens du plus grand débit ou le moteur est dans le sens de la plus petite consommation, et le piston de réglage du servo-moteur est alimenté du caé opposé au côté alimenté par la pression de fluide de réglage, par une pression de réglage agissant à l'encontre de la pression de fluide de réglage, et est sollicité par la force d'un ressort, la pression de réglage étant déterminée par une soupape de régulation de pression comportant un tiroir de distribu tion sollicité vers une position extrême par une force, de préférence fournie par un ressort , caractérisé en ce que la force préchargeant le tiroir de distribution (17) est modifiée directement par un desdits paramètres, en ce que le tiroir de distribution (17) transmet, sous contrôle d'une arête de commande (27) la pression d'huile de réglage comme pression de réglage sur le côté opposé du piston de réglage (5) et en ce que ledit tiroir (17) ferme de façon correspondante la liaison de ce côté du piston (5) pour la mise à la bache (4) sous contrôle d'une deuxième arête de commande (28). 2- Mécanisme suivant la revendication I, caractérisé en ce que la pression de réglage agit sur une surface de commande (31) du tiroir de distribution (17) en direction de la force de prétension. - 3 Mécanisme suivant l'une des revendications I ou 2, caractérisé en ce que les deux arêtes de commande (27, 28) du tiroir de distribution (17) sont formées sur les deux côtés d'un élément cylindrique du tiroir de distribution. - 4 Mécanisme suivant l'une quelconque des revendications I à 3, ca ractérisé en ce que dans le cas d'une force amenée au tiroir de distribution (17) par un ressort (10), la force est modifiée en fonction du paramètre, par variation de la prétension du ressort (in). 5 - Mécanisme suivant l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que la force amenée au tiroir de distribution est produite par un électro-aimant (35), et en ce que la force est modifiée en fonction du paramètre par variation de la force magnétique. 6- Mécanisme suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la force amenée au tiroir de distribution (17) est fournie par une pression hydraulique ou pneumatique, et en ce que la force est modifiée en fonction du paramètre par variation de la pression hydraulique ou pneumatique. 7 - Mécanisme suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort (10) s'appuie contre un groupe de ressorts (13), dont la prétension peut être modifiée- par un piston (12) sollicité par la pression de fonctionnement du dispositif de transmission comme paramètre. 8- Mécanisme suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs soupapes de régulation de pression (16, 16') sont montées en série, chaque raccord (2') d'huile de réglage de la soupape suivante étant relié à la mise à la bâche (4) de la soupape précédente.