Brevet FR2402089A1 — publié le 19790330

L'invention concerne un dispositif destiné mettre en position hors-course, de manière indépendante de la pression du fluide de travail, une pompe à cylindre variable et a commande par compensateur de pression, et à couper la communication de l'évacuation de la pompe avec le -reste du système hydraulique Dans un système hydraulique à pompe multiple, tel que l'on en trouve couramment à bord d'avion, il y a avantage à mettre une pompe hors-course lorsque son action n'est pas nécessaire, en vue de réduire l'usure de la pompe ainsi que la charge de la source motrice. La mise hors-course de la pompe facilite aussi le démarrage de la source motrice.En outre, il y a avantage à bloquer Orifice d'évacuation ou de décharge de la pompe en vue d'isoler la pompe du reste du système hydraulique lorsqu'elle est en position hors-course. Ceci conserve le fluide hydraulique dans l'éventualité d'une fuite importante du système hydraulique. Il est important de réduire au minimum la dimension et le nombre des constituants d'un système hydraulique d'avion, en raison des limitations de poids et d'espace inherentes à l'environnement aéroporté. La présente invention met & disposition, dans un système hydraulique pompe multiple, un dispositif simple, compact et léger, destiné & provoquer sêquentiellement la mise hors-course et le blocage de la sortie d'une pompe a compensation de pression et a déplacement variable, de manière independante de la pression du fluide de travail. Selon l'invention, ce dispositif se caractérise en ce qu'il comprend un plateau de poussée pivotant, un premier piston qui fait incliner le plateau de poussée vers la position de pleine course de la pompe ; un second piston mobile dans un alésage et qui fait incliner le plateau de poussée vers la position hors-course de la pompe, une soupape compensatrice de pression qui maintient automatiquement la pression du fluide & un maximum fixé, des moyens d'alimentation en fluide de commande de la soupape compensatrice, des moyens reliant la soupape compensatrice de pression au second piston, la soupape compensatrice étant mobile entre une première position pour laquelle le second piston est alimenté en fluide de commande de telle sorte que ce second piston se déplace en faisant pivoter le plateau de poussée de manière a réduire le déplacement de la pompe, une seconde position pour laquelle le fluide de commande se retire du second piston de manière à permettre au premier piston de faire pivoter le plateau de poussée afin d'augmenter le déplacement de la pompe, et une position neutre pour laquelle les moyens de communication sont coupés entre la soupape compensatrice de pression et le second piston, le plateau de poussée demeurant stationnaire, une soupape à solénolde, un moyen d'alimentation en fluide de commande de la soupape compensatrice et un second moyen en vue de la communication entre la soupape à solénoïde et la soupape compensatrice de pression, le fonctionnement de la soupape à solénolde permettant au fluide de s'écouler vers la soupape compensatrice de précision de manière que cette soupape compensatrice se déplace & la première position en vue de faire pivoter le plateau de poussée en position hors-course quelle que soit la pression du fluide de travail. L'invention sera de toute façon plus explicitement exposée à l'aide du complément de description qui suit, relatif & un exemple de réalisation donné & titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la Fig. 1 est un schéma hydraulique qur représente une pompe & déplacement variable et & compensation de pression, reliée & un système hydraulique & pompe multiple, le dispositif de mise hors-course et de blocage suivant llinvention étant a l'état inactif - la Fig. 2 est une vue analogue représentant le dispositif de mise hors-course et de blocage en fonctionnement. En se reportant aux Figs. 1 et 2, le dispositif de mise hors-course et de blocage suivant l'invention est repré senté en relation avec une pompe & pistons & cylindre variable, illustrée schématiquement par un plateau de poussée 10 et des pistons 11. Deux bras 12 et 13 sont reliés au plateau pivotant de poussée 10 de manière & modifier l'angle du plateau de poussée ou la course de la pompe. La pompe est mise en position de travail par un piston 14 de réglage du régime qui va et vient dans un alésage 15 et porte sur le bras 12. Un ressort 16 pousse le piston 14 hors de l'alésage 15 contre le bras 12 de manière & faire pivoter le plateau de poussée 10 et placer ainsi la pompe en position de travail comme représenté à la Fig. 1.A cette position de travail, les pistons 11 vont et viennent dans les alésages formant cylindres d'un barillet non représenté, et pompent le fluide sous pression de la manière connue. Plus arand est l'angle du plateau de poussée 10, ou plus la pompe est en position de travail ou de course effective, plus importante est la quantite de fluide actif déplacé. La pompe est mise hors-course ou rendue inopérante par un piston 17 qui va et vient dans un alésage 18 et porte sur le bras 13. Lorsque la pompe est & la position de course effective maximale (déplacement maximum de la pompe), le piston 17 est complètement enfoncé dans l'alésage 18 comme représenté & la Fig. 1. Dans cette position, l'une des extrémités 19 du piston 17 bute sur la face supérieure 20 d'une butée plate 21 dans l'alésage 18. Le piston 17 se déploie de manière & réduire la cylindrée de la pompe ou la mettre à la position hors-course représentée & la Fig. 2, lorsque l'on alimente en fluide sous pression un orifice 23 relié & l'alésage 18.Le fluide actif sous pression pénètre dans l'alésage 18 au voisinage d'une gorge 24 ménagée dans la surface extérieure du piston 17, puis s'écoule par un orifice latéral 25 qui croise une cavité longi tudinale 26 & 11 intérieur du piston 17. Le fluide agit entre la butée 21 et le piston 17 de manière & déplacer le piston 17 vers l'extérieur de l'asésage 18 & l'encontre du bras 13, en vue de surmonter la force du ressort 16 du piston de réglage du régime et de faire pivoter le plateau de poussée 10 jusqu'à une position présentant un angle plus faible. A la position hors-course ou inoperante, le plateau de poussée 10 présente seulement l'angle suffisant pour permettre aux pistons 11 de déplacer assez de fluide pour compenser les fuites. On peut régler le plateau 10 & toute position intermédiaire entre la position hors-course et la position de course effective maximale, comme décrit ci-dessous. La pression maximale du fluide de travail de la pompe est limitée par une soupape 27 compensatrice de pression. Lorsque la pression du fluide de travail commence à dépasser une valeur préréglée dans la soupape 27, cette soupape compensatrice de pression fonctionne de manière à amener du fluide sous pression à l'orifice 23 afin de faire sortir le piston 17 avec une rétraction correspondante du piston de réglage 14, et de réduire ainsi le déplacement de la pompe jusqu'à ce que la valeur fixée pour la pression du fluide de travail soit juste maintenue.Lorsque la pression du fluide de travail tombe audessous de la valeur préétablie dans la soupape 27, celle-ci fonctionne de manière & relier l'orifice 23 au réservoir T et permettre au ressort 16 de faire déployer le piston de réglage 14, avec un retrait correspondant du piston 17 et une évacuation de fluide par l'orifice 23, de sorte que la cylindrée de la pompe s'accroît jusqu'à ce que la pression fixée du fluide de travail soit juste maintenue. Ainsi, lors des fluctuations de la pression du fluide de travail, la soupape compensatrice 27 module le débit d'écoulement du fluide vers le piston 17 et en provenance de ce piston, en vue de faire varier le déplacement de la pompe de telle manière que celui-ci soit au maximum compatible avec le maintien d'une valeur de la pression du fluide n'excédant pas la valeur fixée. Une description détaillée de la soupape compensatrice 27 est donnée ci-après. La soupape 27 comprend un corps 28 présentant un alésage longitudinal 29. L'alésage 29 est obturé à une extrémité par un bouchon 30 qui est vissé dans le corps 28, et à l'autre extrémité par un bouchon réglable 31 qui est également vissé dans le corps 28. Un manchon 32 pourvu d'une cavité 33 a sa surface extérieure enfoncée à force dans l'alésage 29. Le manchon 32 présente un orifice 35 à l'une de ses extrémités, orifice relié à la cavité 33 du manchon, un orifice central 36 relié à la cavité 33, et un orifice 36 à l'autre extrémité, également relié à la cavité 33. Une canette 38 pourvue de trois cloisons 39, 39', 39" va et vient dans la cavité 33. La canette 38 comporte une extension longitudinale 40 qui fait saillie dans une cavité 41 contenant un ressort à une extrémité du corps 28. Un guide-ressort 42 pourvu d'un alésage évasé 43 reçoit le prolongement longitudinal 40 et est monté sur lui. Un second guide-ressort 44 prend appui dans l'alésage 29 contre le bouchon réglable 31. Un ressort à boudin 45 a l'une de ses extrémités contre un épaulement 46 du guide-ressort 44 et l'autre extrémité contre un épaulement 47 du guide-ressort 42. Le ressert 45 pousse la canette 38 vers la gauche. Le corps 28 présente un premier orifice 48 qui reçoit continuellement du fluide à la pression de travail de la canalisation 49, comme décrit ci-dessous, et gui est relié à la cavité 33 du manchon à la gauche de la cloison 39' par l'intermédiaire de l'orifice 35 du manchon. Le corps 28 présente un second orifice 50 relié à la cavité 33 du manchon & droite de la cloison 39' par l'intermédiaire de la cavité 41 et de l'orifice 37. L'orifice 50 est relie & une soupape 51 commandée par solénoïde, par l'intermédiaire d'une canalisation 52. Lecorps 28 présente également un orifice central 53 relié & l'orifice 23 du piston 17 par la canalisation 54. La canette 38 est mobile entre : une première position pour laquelle la cloison 39' est à la droite de l'orifice 36 et le fluide sous pression dans la cavité 33 a la voie libre vers l'orifice 23 du piston 17 par l'intermédiaire des orifices 36, 53 et de la canalisation 54 ; une position centrale pour laquelle la cloison 39' bloque l'orifice 36 de manière 3. fixer la position du piston 17 et le déplacement de la pompe comme illustré & la Fig. 1 ; et une troisième position pour laquelle la canette 38 est & gauche de l'orifice 36 comme représenté & la Fig. 2, et l'orifice 36 est en communication avec l'orifice 50. Lorsque le système de mise hors-course suivant l'invention n'est pas actionné, l'orifice 50 est en communication avec le réservoir T, par l'intermédiaire de la canalisation 52 et la soupape 51 à commande par solénoide ainsi qu'il va être décrit ci-dessous. La soupape compensatrice de pression 27 fonctionne automatiquement lorsque la pression de travail du fluide passe au-dessous ou au-dessus de la valeur fixée ainsi que l'on va le décrire maintenant. Comme mentionné ci-dessus, le fluide sous pression est fourni à l'orifice 48 de la soupape et s'écoule dans la cavité 33 du manchon sur la gauche de la cloison 39'. Lorsque la pression du fluide excède la valeur fixée, la force exercée par le fluide sous pression sur la cloison 39' surmonte celle du ressort 45 et fait déplacer la canette 38 vers la droite de l'orifice 36, soit la première position mentionnée ci-dessus. Dans cette position, le fluide sous pression dans la cavité 33 est en communication avec I1 orifice 53 du corps et s'écoule par la canalisation 54 dans l'orifice 23 de manière à faire déployer le piston 17 et à réduire 1'angle du plateau 10 comme mentionné précédemment. Du fait que l'angle du plateau 10 de poussée est réduit, le volume déplacé par la pompe est diminué.Lorsque ce volume est diminué jusqu'au point où la pression du fluide de travail arrive légèrement au-dessous de la valeur fixée, la force du ressort 45 s'exerçant sur la canette 38 devient légèrement supérieure à celle du fluide sous pression qui s'exerce sur la même canette. Le ressort 45 pousse la canette vers la gauche jusqu'à la position centrale et la cloison 39' ferme l'orifice 36 de manière & couper la communication avec le piston 17. Ceci fixe l-a position du piston 17. Lorsque la pression du fluide de travail tombe au-dessous de la valeur fixée, le ressort 45 domine la force exercée par le fluide sur la cloison 39' et déplace la cloison 39' de la canette & la gauche de l'orifice 36 soit en troisième position, et l'orifice 53 du corps 28 communique avec l'orifice 50 de ce même corps de telle sorte que la canalisation 54 desservant le piston 17 est en communication avec le réservoir T. Ceci permet au ressort 16 de déployer le piston de réglage 14 vers les bras 12, 13 et de donner au plateau 10, un angle plus grand, et oblige le piston 17 & se rétracter en forçant le fluide dans la cavité 18 & sortir par l'orifice 23. Lorsque le volume déplacé par la pompe s'accroit jusqu'au point ou la pression du fluide de travail devient légèrement supérieure & la valeur fixée, le fluide agissant sur la canette 38 domine juste la force du ressort 45 qui s'exerce sur la canette 38, celle-ci se déplace droite vers la position centrale et la cloison 39' ferme l'orifice 36. La pression maxima du fluide de travail est fixée par la force du ressort 45 étant donné que la pression du fluide sur la canette 38 doit surmonter l'action du ressort 45 pour actionner la soupape compensatrice de pression 27. On peut faire varier la valeur fixée pour la pression maxima, simplement en faisant tourner le bouchon 31 ce qui modifie l'action sur la canette 38 de la force du ressort 45. La canalisation 52 relie la soupape compensatrice de pression 27 à un orifice 55 dans le corps 56 de la soupape & commande par solénoide 51 qui est adaptée à fonctionner pour mettre la pompe hors-course. La soupape 51 comprend un alésage longitudinal 57 dans le corps 56 et un manchon 58 dont la surface extérieure 59 est ajustée à force dans l'alésage 57. Le manchon 58 comporte un couple d'orifices 60, 60' qui communiquent avec une cavité longitudinale de canette 61. L'orifice 60 est en regard de l'orifice 55 et d'un orifice 62 qui est relié à un orifice 63 dans une soupape d'arrêt 64 par une canalisation 65. L'orifice 60' est en regard d'un orifice 66 dans le corps 56, l'orifice 66 recevant de manière continue du fluide sous pression par une canalisation 67. 1e corps 56 est aussi pourvu d'un orifice 68 qui assure la communication avec le réservoir T par une canalisation 69. Une canette 70 commandée par solénolde va et vient dans la cavité 61. Un ressort 71 pousse la canette 70 vers la gauche en position de repos. La canette 70 comporte une cloison unique 72. A la position de repos représentée à la Fig. 1, la cloison 72 est à gauche de l'orifice 60, le fluide sous pression dans l'orifice 60' nla pas accès & l'orifice 60 et la soupape 27 compensatrice de pression maintient automatiquement la pression de fluide fixée. Dans cette position l'orifice 60 est en communication par la cavité 61 de la canette avec un orifice 68 de réservoir. Lorsque la soupape 51 commandée par solénoïde est activée, un plongeur de solénoïde 73 prédomine sur le ressort 71 et pousse vers la droite la canette 70.Dans la position activée représentée & la Fig. 2, la cloison 72 est déplacée vers la droite de l'orifice 60, lequel se trouve ainsi en communication avec l'orifice 60'. En même temps, la cloison 72 bloque la communication de 11 orifice 60 avec l'orifice 68 du réservoir. Dans cette position, le fluide sous pression dans l'orifice 60' communique avec la soupape compensatrice de pression 27 par l'orifice 55 et avec le piston d'arrêt 64 par l'orifice 62. Ceci interrompt le fonctionnement normal de la soupape 27, met la pompe hors-course et bloque l1évacuation de la pompe comme décrit ci-après. Le fluide de travail sous pression est évacué de la pompe par un orifice 74 dans une soupape d'arrêt 64. La plus grande partie du fluide dans l'orifice 74 s'écoule par un passage 75 dans le système hydraulique primaire. Une faible partie du fluide sous pression est évacuée de la soupape d'arrêt par un orifice 76 dans une canalisation 77. De la canalisation 77, l'écoulement de fluide sous pression se divise entre la canalisation 49 reliée à l'orifice compensateur de pression 48, et la canalisation 67 reliée & l'orifice 66 de la soupape & solénoïde comme mentionné ci-dessus. La soupape d'arrêt 64 comporte un piston d'arrêt 78 qui peut se déplacer dans un alésage 79, lequel est fermé & une extrémité par un bouchon 80. L'orifice 74 d'évacuation de la pompe et l'orifice 76 s'ouvrent dans l'alésage 79 à son autre extrémité. L'alésage 79 se termine par une surface tronconique 81 située entre les orifices 74 et 76, et s'ouvre dans la cavité 75 conduisant au système hydraulique primaire. Le piston d'arrêt 78 comporte une cavité interne 82 qui s'ouvre à l'une de ses extrémités 83.Un ressort 84 a l'une de ses extrémités qui prend appui sur un épaulement 85 au fond de la cavité 82, et son autre extrémité qui prend appui sur une galette 86 qui repose au fond d'une cavité 87 dans le bouchon 80. 'l'extrémité fermée 88 du piston 78 a une surface extérieure tronconique 89, complé- mentaire de la surface tronconique 81 située & l'extrémité de l'alésage 79. Le piston d'arrêt 78 est adapté au déplacement alternatif entre une première position ou position ouverte représentée & la Fig. 1, dans laquelle l'orifice 74 d'évacuation du fluide sous pression de la pompe est en communication avec le passage 75, et une seconde position ou position fermée représentée & la Fig. 2 dans laquelle le passage 75 est coupé de l'orifice d'évacuation 74. En fonctionnement normal, lorsque la soupape 51 à commande par solénoide n'est pas activée, la pression du fluide de travail s' exerçant contre l'extrémité 88 fermée du piston surmonte l'action du ressort 84 et déplace le piston 78 vers la position ouverte, dans laquelle l'extrémité ouverte 83 du piston 78 prend appui sur le bouchon 80. On va maintenant décrire la façon dont le fonctionnement de la soupape 51 à commande par solénolde intervient pour interrompre le fonctionnement normal de la soupape 27 & compensation de pression, mettre la pompe horscourse et couper l'évacuation de la pompe du système hydraulique primaire. Lorsque la soupape 51 à commande par solénoïde est activée comme représenté a la Fig. 2, la canette 70 se déplace vers la droite et le fluide sous pression dans l'orifice 60' est mis en communication avec l'orifice 60. Le fluide sous pression s'écoule vers la soupape 27 compensatrice de pression par la canalisation 52 et vers la soupape d'arrêt 64 par la canalisation 65.Un orifice 90 dans la canalisation 65 ralentit le débit de fluide vers la soupape d'arrêt 64 de manière & permettre a la soupape compensatrice 27 d'actionner le piston 17 dans le sens de mise hors-course de la pompe avant que le piston d'armet 78 n'ait bloque orifice d'évacuation de la pompe. Le fluide sous pression dans la canalisation 52 pénètre dans la soupape 27 par l'orifice 50 et s'écoule dans la cavité 41 du ressort. De la cavité 41, le fluide s'écoule par l'orifice 37 du manchon vers la droite de la cloison 39'. Ceci provoque l'équilibrage des pressions sur la canette 38 puisque le fluide sous pression agit aussi sur la gauche de la cloison 39' comme décrit ci-dessus. La canette 38 de la soupape étant équilibrée en pression, le ressort 45 pousse cette canette vers la gauche de manière & ouvrir l'orifice 36 du manchon. Le fluide sous pression s'écoule par les orifices 36, 53 et la canalisation 54 dans l'orifice 23 du piston 17. Le fluide pousse le piston 17 hors de l'alésage 18 contre le bras 13 de manière & mettre la pompe hors-course. Le fluide sous pression dans la canalisation 65 pénètre alors dans l'orifice 63 du piston d'arrêt et s'écoule dans l'extrémité ouverte 83 du piston 78. Ceci équilibre les forces de pression sur chaque extrémité du piston 78 et le ressort 84 fait déplacer le piston 78 & gauche vers la position d'arrêt. Ainsi, l'orifice d'évacuation 74 de la pompe est coupé du passage 75. Le jeu autour de l'extrémité fermée 88 du piston 78 permet à la faible quantité de fluide sous pression déplacée lorsque la pompe est hors-course de s'écouler dans la canalisation 77 en vue de pallier les fuites du système. Lorsque la soupape 51 commandée par solénolde n'est plus activée, la canette se déplace vers la gauche comme représenté la Fig. 1. Dans cette position, le fluide sous pression dans l'orifice 60' est coupé de l'orifice 60 et l'orifice 60 est en communication avec l'orifice 68 du réservoir. En conséquence, la canalisation 52 reliée à la soupape compensatrice 27 et la canalisation 65 reliée à la soupape d'arrêt 64 sont en communication avec le réservoir T. Ceci permet à la soupape 27 compensatrice de pression, du fait de son fonctionnement normal, de commander automatiquement le déplacement de la pompe comme décrit ci-dessus, et permet également au fluide de travail de maintenir la soupape d'arrêt 64 en position ouverte. Ainsi, la soupape compensatrice de pression 27 sert & empêcher la pression du fluide de dépasser en fonctionnement normal une valeur fixée, et à mettre la pompe hors-course indépendamment de la pression du fluide et faire fonctionner la soupape d'arrêt 64 lorsque la soupape & solénolde est à l'état activé. Bien que l'on ait représenté et décrit un mode préféré de réalisation de la présente invention, il apparaitra aux spécialistes que diverses modifications peuvent être apportées- aux détails et agencements des constituants sans se départir de l'esprit et de la portée de l'invention telle que définis aux revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mise hors-course d'une pompe à compensation de pression du type à piston à déplacement variable pour système de pompe hydraulique multiple, caractérisé en ce qu'il comprend un plateau de poussée pivotant, un premier piston qui fait incliner le plateau de poussée vers la position de pleine course de la pompe; un second piston mobile dans un alésage et qui fait incliner le plateau de poussée vers la position hors-course de la pompe, une soupape compensatrice de pression qui maintient automatiquement. la pression du fluide à un maximum fixe, des moyens d'alimentaiton en fluide de commande de la soupape compensatrice, des moyens reliant la soupape compensatrice de pression au second piston, la soupape compensatrice étant mobile-entre une première position pour laquelle le second piston est alimenté en fluide de commande de telle sorte que ce second piston se déplace en faisant pivoter le plateau de poussée de manière à réduire le déplace ment de la pompe, une seconde position pour laquelle le fluide de commande se retire du second piston de manière à permettre au premier piston de faire pivoter le plateau de poussée afin d'augmenter le déplacement de la pompe, et une position neutre pour laquelle les moyens de communication sont coupés entre la soupape compensatrice de pression et le second piston, le plateau de poussée demeurant stationnaire, une soupape & solénoide, un moyen d'alimentation en fluide de commande de la soupape compensatrice, et un second moyen en vue de la communication entre la soupape & solénoïde et la soupape compensatrice de pression, le fonctionnement de la soupape solénoïde permettant au fluide de s'écouler vers la soupape compensatrice de pression de manière que cette soupape compensatrice se déplace à la pre mière position en vue de faire pivoter le plateau de poussée en position hors course quelle que soit la pression du fluide de travail. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième moyen destiné & relier la sortie de la pompe & un système hydraulique alimenté par une pompe primaire multiple1 une soupape d'arrêt destinée & un mouvement alternatif entre une première position pour laquelle la sortie de la pompe est en communication avec le système hydraulique primaire et une deuxième position pour laquelle la sortie de la pompe est coupée du système hydraulique primaire, et un quatrième moyen destiné à relier la soupape à solénolde avec la soupape d'arrêt, le fonctionnement de la soupape à solénoide provoquant l'écoulement du fluide de commande dans le quatrième moyen de manière à déplacer la soupape d'arrêt vers la deuxième position et bloquer ainsi la sortie de la pompe. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen destiné & retarder le mouvement de la soupape d'arrêt vers la deuxième position jusqu'à ce que la pompe ait accompli son mouvement vers la position horscourse. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de retardement comprend un orifice dans le quatrième moyen de mise en communication.