Brevet FR2443620A1 — publié le 19800704

Domaine technique. La présente invention concerne des perfectionne ment s aux transmissions hydrostatiques multiples comportant au moins deux couples pompe-moteur, chaque couple possédant un distributeur ou valve. à simple effet entre la pompe et le moteur, chaque pompe possédant son clapet de surcharge habituelle. L'invention trouve son application essentielle dans les machines agricoles, telles que les arracheuses de pommmes de terre, carottes ou bulbes. Problème posé. Les machines agricoles auto-motrices réalisant des récoltes ont des transmissions complexes pour actionner notamment, les roues motrices, les différents organe s en rotation, les vérins de l'assistance de la direction, du relevage du socle, du relevage de la benne, etc... Ces différentes transmissions sont complexes et surtout les organes commandés exigent des caractéristiques de puissance, de vitesse et de couple variant suivant une gamme très large que le conducteur doit pouvoir adapter, en particulier suivant la nature ét la configuration du terrain ainsi que les conditions atmosphériques. Etat de la technique antérieure et inconvénients. Ces machines agricoles possèdent depuis longtemps des transmissions mécaniques mais, dans le cas de récolteuses, telles que les machines à arracher les pommes de terre, ces transmissions sont complexes et onéreuses, Comme on a besoin d'huile hydraulique sous pression pour les vérins, notamment le relevage du soc ou le relevage de la benne ainsi que pour le vérin de l'assistance de la direction, on a pensé utiliser des transmissions hydrauliques qui sont, pour des raisons de prix de revient, composées de pompes à débit constant action nées par un moteur thermique central et de moteurs correspondants à cylindrée déterminée.Chaque pompe comporte, de façon habi tuelle, son propre clapet d surcharge qui envoie au réservoir l'huile lorsque la pression e aval augmente au-dessus d'une certaine valeur. Un distributeur à simple effet est interposé entre la pompe et le moteur pour régler la vitesse et la puissance de celui-ci. L'huile s'échappant des moteurs est renvoyée au réservoir pour etré recyclée dans les différentes pompes. En cours d'usage, certains moteurs, comme ceux devant commander, notamment, les roues motrices, ont parfois besoin d'une puissance de pointe nettement supérieure à la normale, dans le cas considéré, lorsqu'il faut passer dans un endroit difficile du terrain ou encore désembourber la machine. On est donc amené à prévoir un couple pompe-moteur surpuissant, calculé pour la puissance maximum alors que celle-ci est utilisée pendant seulement de courtes périodes. I1 en est de même des vérins de relevage qui ne sont utilisés que pendant de courts instants et inutilisés la plupart du temps. C'est le cas aussi de la pompe qui actionne le vérin d'assistance de la direction qui est sous employé presque constamment. L'idée de l'invention est donc de prévoir des pompes dont le débit correspond à l'usage normal des moteurs et de suralimenter momentanément l'un ou l'autre de ceux-ci par prélèvements d'un débit supplémentaire sur une pompe sous-employée, par exemple celle commandant l'assistance de la direction. Toutefois, s'il est simple d'imaginer un distributeur et un circuit supplémentaire prélevant le fluide hydrau- lique à la sortie de la pompe sous employée pour diriger ce flux à l'admission du moteur qui a besoin d'hêtre suralimenté on s'aperçoit que cette conception du circuit est inopérante en raison des clapets de surcharge qui existent de façon clas sique, sur toutes les pompes et qui sont indispensables. En effet, si on branche deux pompes en parallèle sur un même moteur, la pompe débitant le plus refoule une partie de son liquide hydraulique dans la conduite de refoulement de la pompe qui débite le moins, le débit refoulé ainsi que le débit fourni par cette dernière pompe étant renvoyé au réservoir par le clapet de surcharge de la pompe qui débite le moins. L'invention permet d'éviter cet inconvénient, notamment. ExDosd de l'invention. Suivant l'invention, on prévoit non seulement un circuit supplémentaire prélevant le fluide hydraulique à la sortie d'une pompe pour renvoyer au moteur relatif à une autre pompe qui alimente déjà ledit moteur en passant par une valve distributrice, dite d'appoint", mais on ajoute un clapet anti-retour au moins à la sortie de la pompe débitant le moins. En général une machine comporte une série de transmis sion avec plusieurs couples pompe-moteur. Suivant une première forme de réalisation, on prévoit un circuit prélevant le fluide hydraulique à la sortie d'une pompe sous employée d'un couple pompe-moteur pour l'envoyer à l'un des autres moteurs d'autres couples pompe-moteur à laide d'une valve distributrice à départ multiple, chaque départ correspondant à un moteur desdits autres couples pompe-moteur. Suivant une autre forme préférée de réalisation, on prévoit un circuit prélevant le fluide hydraulique à la sortie d'une pompe sous employée d'un couple pompe-moteur pour l'envoyer successivement à chacun des autres moteurs des autres couples pompe-moteur à l'aide d'une succession de valves distributrices trois voies en série correspondant chacune à un des moteurs quton veut suralimenter. En général, la pompe sous employée a un débit inférieur à celui de chacune des pompes des autres couples pompe-moteur et le clapet anti-retour est monté à la sortie de la valve distributrice correspondante. Le distributeur relatif à chaque moteur peut alimenter un autre circuit que celui du moteur correspondant, par exemple un circuit de relevage. Les pompes et moteurs peuvent être de tout type. Cependant, pour des raisons économiques, on utilise la plupart du temps des pompes à débit constant et des moteurs à cylindrée constante. Les pompes et les moteurs peuvent être de tous les types utilisés habituellement en hydraulique que ce soit à pistons, à palettes ou à engrenages. Toujours pour des raisons économiques, on préférera le type à engrenages. Certains des moteurs sont, cependant des vérins comme pour le relevage de soc ou de la benne notamment. Solution au problème et avantages. Grâce aux clapets anti-retour, deux pompes peuvent débiter en parallèle sur un même moteur que l'on sélectionne à volonté avec les valves distributrices d'appoint. On peut donc suralimenter momentanément le moteur choisi en fonction des besoins de la machine. Cette sélection se fait par le conducteur qui actionne les valves distributrices d'appoint et les distributeurs relatifs à chacun des moteurs. Un autre avantage réside dans le fait que l'on peut donner des caractéristiques aux pompes et aux moteurs qui correspondent à leur plage d'utilisation la plus courante. On peut donc se permettre d'employer des pompes et moteurs plus modestes, d'un prix de revient moins élevé. Un troisième avantage réside dans le fait qu'en cas de défaillance d'une pompe, on peut y suppléer par dérivation du débit d'une autre pompe de secours. Brève description des fleures L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après qui en donne un exemple non limitatif de réalisation pratique et qui est illustré par les dessins joints dans lesquels la figure l est un schéma d'une transmission hydrostatique multiple suivant l'invention ; la figure 2 est un schéma simplifié de l'installation de la figure l dans le cas où deux couples pompe-moteur fonctionnent normalement sans assistance ; la figure 3 est le schéma simplifié de la figure 2 dans le cas où un premier moteur est assisté ; la figure 4 est le schéma simplifié de la figure 2 dans le cas où un deuxième moteur est assisté. Description d'un mode de réalisation. En se référant à la figure 1, la transmission hydrostatique multiple se compose de trois couples pompe-moteur 1, 2, 3. Le premier couple 1 comprend une pompe 4 aspirant de l'huile par la conduite 5 et la refoulant par la conduite 6 vers un vérin 7, par exemple le vérin d'assistance de la direction. A la sortie de la pompe 4 se trouve un clapet de surcharge 8 avec son retour au réservoir 9. La conduite de refoulement 6 comprend un clapet anti-retour 10 et elle alimente le distributeur à simple effet il. Celui-ci détermine le fonctionnement du vérin 7 dans un sens-ou dans l'autre suivant qu'il alimente l'une des deux conduites 12 ou 13. En cas d'inaction du vérin 7 > le débit de fluide hydraulique envoyé au distributeur 11 est renvoyé au réservoir par la conduite 14. Le deuxième couple pompe-moteur 2 comprend, de la même façon, une pompe 15 qui aspire l'huile du réservoir par la conduite 16 et la refoule dans la conduite 171 qui comprend, au passage, un clapet de surcharge 18 avec son retour au ré se voir 19. La conduite 17 alimente un distributeur à simple effet 20 dont les manettes 21, 22 déterminent le passage du fluide hydraulique respectivement dans les conduites 23, 24 qui alimentent, respectivement, le moteur 25 et le vérin de relevage de soc 26. Lorsque les manettes 21, 22 ne permettent pas le passage du fluide hydraulique, celui-ci retourne au réservoir par la conduite 27. L'échappement du moteur 25 retourne aussi au réservoir par la conduite 28. Il est prévu des clapets de surcharge 29, 30 relatifs aux deux circuits. Le troisième couple pompe-moteur 3 se compose d'or ganes similaires au couple 2 et l'on reconaitra la conduite d'aspiration 31, la pompe 32, le clapet de surcharge 33 avec son retour au réservoir 34, la conduite de refoulement 35 > le distributeur à simple effet 36 avec sa manette de commande 37 > la conduite de refoulement 38 alimentant le moteur 40, la conduite de refoulement 39 alimentant ici un vérin 43 de relevage de benne et les conduites de retour de fluide hydraulique au réservoir 41 et 42. Tout ce qui vient d'etre décrit maintenant concerne l'état de la technique. L'invention a consisté à prévoir deux circuits supplémentaires 44 > 45 avec des clapets anti-retour 46 > 47 empêchant le débit de la pompe 15 ou de la pompe 32 vers la pompe 4. Celle-ci est reliée au circuit 44 par la conduite de refoulement 48 qui comprend un clapet de surcharge 49 et un retour au réservoir 50. De façon plus détaillée, le circuit supplémentaire 44, après la conduite de refoulement 48, comprend une valve distributrice d'appoint à trois voies 51 commandée par la manette 52 qui peut envoyer le fluide reçu par la conduite 48 soit dans la conduite 53 > vers le distributeur à simple effet 20, soit, par la conduite 54 vers la valve distributrice d'appoint à trois voies 55 > relative au deuxième circuit supplémentaire 45. Concert nant ce deuxième circuit 45 > la valve distributrice d'appoint à trois voies 55 est commandée par la manette 56 qui permet de diriger le flux de fluide hydraulique amené par la conduite 54 soit vers le réservoir par la conduite 57 > soit vers le distributeur à simple effet 36 par la conduite 58.Par mesure de sécurité on prévoit des clapets anti-retours 59 et 60.' Fonctionnement. Dans le cas classique, la pompe 4 aspire l'huile par la conduite 5 pour la refouler au moyen de la conduite 6 vers le vérin 7. Le débit de la pompe 4 est surabondant par rapport à la consommation du vérin 7 et le fluide hydraulique retourne presque constamment au réservoir par la conduite 14. De même, dans le couple pompe-moteur 2, la pompe 15 aspire par la conduite 17 pour refouler par la conduite 171 vers ie distributeur à simple effet 20 et alimenter le moteur 25. De même enfin, en ce qui concerne le troisième couple pompe-rroteur 3 > la pompe 32 aspire par la conduite 31 le fluide hydraulique qui est refoulé par la conduite 35 en passant par le distributeur à simple effet 36 pour alimenter le moteur 40. Dans le couple 2, le distributeur 20 permet aussi de dériver du fluide hydraulique vers le vérin 26. Dans le cas du couple 3, le distributeur 36 permet aussi de dériver du fluide hydraulique vers le vérin 43. La pompe 15 et le moteur 25 du couple 2 ainsi que la pompe 32 et le moteur 40 du couple 3 sont calculés pour la plage de fonctionnement la plus fréquente. Une difficulté peut survenir en cas de surcharge des moteurs 25 ou 40. C'est là qu'intervient le dispositif de l'invention. il faut rappeler que la pompe 4 est surabondante par le fait même que le vérin 7 a besoin d'un faible débit et fonctionne très peu. En fonctionnement normal, les manettes 52 et 56 sont disposées (figure 2) pour que le fluide refoulé par la pompe 4 dans la conduite 48 passe à travers la valve 51, la conduite 54, la valve 55 et retourne au réservoir par la conduite 57. Dans le cas où le moteur 25 a besoin dêtre suralimenté, le conducteur actionne la manette 52 de façon à diriger le fluide refoulé par la pompe 4 et la conduite 48 (figure 3) vers le distributeur d simple effet 20 en passant par la conduite 53, ce qui a pour effet dwaugmenter considérablement le débit dans la conduite 23 qui alimente le moteur 25. Ceci est matérialisé par la double flèche à la figure 3. Toute velléité de reflux du fluide pompé par la pompe 15 vers la conduite 53 est empêchée par le clapet anti-retour 46. Si c'est le moteur 40 qui a besoin d'autre suralimenté, le conducteur actionne à la fois les manettes 52 et 56 de manière à diriger le fluide pompé par la pompe 4 et refoulé dans la conduite 48 (figure 4) par la conduite 54 vers la valve distributrice à trois voies 55, la conduite 58, le distributeur à simple effet 56 et la conduite 38. Le débit dans cette conduite est augmenté considérablement, ce qui est matérialisé par la double flèche de la figure 4. Application industrielle. L'invention trouve son application principale dans les machines agricoles mais elle peut trouver d'autres applications toutes les fois que l'on voudra suralimenter un moteur hydraulique dans un ensemble comprenant plusieurs transmissions hydrostatiques. REVENDICATIONS 10/ Perfectionnements aux transmissions hydrostatiques multiples comportant au moins deux couples pompe-moteur, chaque couple possédant un distributeur ou valve à simple effet entre la pompe et le moteur, chaque pompe possédant son clapet de surcharge habituelle, c a r a c t é r i s é s par le fait qu'on prévoit un circuit supplémentaire prélevant le fluide hydraulique à la sortie d'une pompe pour l'envoyer au moteur relatif à une autre pompe qui alimente déjà ledit moteur, en passant par une valve distributrice, dite d'appolnt', un clapet anti-retour étant dis-posé au moins à la sortie de la pompe débitant le moins. 20/ Transmission hydrostatique, telle que définie dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le fait qu'on prévoit un circuit prélevant le fluide hydraulique à la sortie d'une pompe sous employée d'un couple pompe-moteur pour l'envoyer à l'un des autres moteurs d'autres couples pompe-moteur à l'aide d'une valve distributrice à départ multiple, chaque départ correspondant à un moteur desdits autres couples pompe-moteur. 30/ Transmission hydrostatique, telle que définie dans la revendication 1 > c a r a c t é r i s é e par le fait qu'on prévoit un circuit prélevant le fluide hydraulique à la sortie d'une pompe sous employée d'un couple pompe-moteur pour l'envoyer successivement à chacun des autres moteurs des autres couples pompe-moteur à l'aide d'une succession de valves distributrices à trois voies en série correspondant chacune à un des moteurs qu'on veut suralimenter. 4 / Transmission hydrostatique, telle que définie dans l'une ou l'autre des revendications 2 ou 3, prise isolément, c a r a c t é r i s é e par le fait que la pompe sous employée a un débit inférieur à celui de chacune des pompes des autres couples pompe-moteur et que le clapet anti-retour est monté la sortie de la valve distributrice correspondante. 50/ Transmission hydrostatique, telle que définie dans la revendication 4, c a r a c t é r i s é e par le fait que le distributeur de chaque moteur peut alimenter un autre circuit que celui du moteur correspondant. 6/ Transmission hydrostatique, telle que définie dans la revendication 5, c a ra c t é r i s é e par le fait que les pompes sont à débit constant et que les moteurs sont à cylindrée constante. 70/ Transmission hydrostatique, telle que définie dans la revendication 6, c a r a c t é r i s é e par le fait que les pompes sont du type à engrenage. 80/ Transmission hydrostatique, telle que définie dans l'une ou l'autre des revendications 6 ou 7, prise isolément, c a r a c t é r i s é e par le fait que certains des moteurs sont des vérins. 90/ Transmission hydrostatique, telle que définie dans la revendication 6, c a r a c t é r i s é e par le fait que certains des moteurs sont à engrenages. fOO/ Machine agricole, telle qu'une arracheuse de pommes de terre, carottes ou oignons utilisant la transmission hydrostatique, telle qu'elle a été définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 9 prise isolément.