Brevet FR2436747A1 — publié le 19800418

La présente invention concerne les circuits hydrauliques et en particulier ceux qui sont destinés aux appareils de manutention qui soulèvent et abaissent des charges. L'invention convient particulièrement bien aux appareils hydrauliques qui peuvent être utilisés dans des applications telles que les chariots à fourche, les dispositifs de manutention de type articulé et les rampes de quai de manutention. Un autre exemple d'appareil de soulèvement auquel l'invention s'applique est un appareil de soulèvement d'une plate-forme du type monté sur un véhicule industriel et destiné à élever et abaisser des charges du plateau du véhicule et vers ce plateau afin que le chargement et le déchargement du véhicule soient facilités. La plate-forme d'un tel appareil est portée par un châssis de guidage fixé sur le véhicule et elle est soulevée et abaissée par rapport à ce châssis à l'aide d'un ensemble hydraulique qui comprend un moteur hydraulique, par exemple un vérin, agissant par l'intermédiaire d'un système à câbles et poulies, si bien que le déplacement du piston du vérin hors du cylindre et dans celui-ci provoque le soulèvement et la descente de la plate-forme, respectivement. Dans des exemples connus d'un tel appareil hydraulique de soulèvement, il arrive fréquemment que le moteur hydraulique soit monte. sur le châssis de guidage et que la pompe hydraulique et l'appareillage associé de commande soient placés à distance du moteur hydraulique, par exemple sur le châssis du véhicule car l'installation est alors plus commode. La pompe et l'arrangement de commande qui peuvent être sous forme d'un ensemble modulaire, sont couplés au moteur hydraulique par un conduit ou une tuyauterie souple de fluide hydraulique. Lors du fonctionnement, le fluide hydraulique est pompé sous pression du réservoir au conduit ou à la tuyauterie souple vers le moteur hydraulique afin que la plate-forme soit soulevée..Lors de l'abaissement de cette dernière, le fluide est renvoyé par le conduit ou la tuyauterie souple, sous l'action du poids de la plate-forme et de la charge qui peut y être placée, vers l'appareil de commande qui renvoie le fluide vers le réservoir. L'invention concerne un circuit hydraulique perfectionné convenant à ces appareils de soulèvement de plate-forme. Dans les appareils précités de soulèvement de plate-forme, il est possible que, en cas de rupture ou de panne du conduit ou de la tuyauterie hydraulique et de fuite de fluide hydraulique lors du soulèvement et de l'abaissement de la plate-forme, celle-ci puisse tomber rapidement et puisse provoquer des dommages ou des blessures. I1 est très souhaitable au point de vue de la sécurité que l'appareil hydraulique de soulèvement comprenne donc un dispositif qui empêche pratiquement ou réduise au moins considérablement la probabilité de cet événement à la suite d'une fuite de fluide hydraulique. L'invention concerne aussi un circuit hydraulique convenant à de tels appareils de soulèvement de plate-forme et comprenant un dispositif simple et efficace de sécurité. Ainsi, dans un premier mode de réalisation, l'invention concerne un circuit hydraulique destiné à soulever et abaisser une charge, le circuit ayant un moteur hydraulique destiné au soulèvement de la charge lorsque du fluide hydraulique est transmis à partir d'un réservoir, et une pompe hydraulique reliée au moteur par une canalisation hydraulique, la pompe étant destinée à pomper le fluide hydraulique dans un sens du réservoir à la canalisation de fluide lors du soulèvement de la charge par le moteur, le circuit étant caractérisé en ce que la pompe hydraulique est destinée à permettre la- circulation du fluide hydraulique en sens opposé, le circuit étant réalisé de manière que le fluide hydraulique soit renvoyé du moteur hydraulique au réservoir, en sens opposé par l'intermédiaire de la canalisation hydraulique et de la pompe hydraulique, ors de l'abaissement de la charge. La pompe hydraulique peut avoir une entrée et une sortie de fluide hydraulique communiquant avec le réservoir et la canalisation hydraulique respectivement, et elle est destinée à aspirer le fluide par l'entrée et à le refouler par la sortie, et dans ce cas la pompe est de préférence réalisée afin qu'elle permette la circulation du fluide hydraulique pénétrant par la sortie vers l'entrée. La pompe hydraulique peut être réalisée afin qu'elle soit entraînée dan-s un premier sens et qu'elle fournisse du fluide hydraulique sous pression à la canalisation hydraulique, et elle peut aussi être réalisée afin qu'elle soit entraînée en sens opposé par le fluide hydraulique revenant du moteur par l'intermédiaire de la canalisation hydraulique. La pompe est de préférence entraînée dans le premier sens par un moteur électrique. Un embrayage peut être monté entre le moteur et la pompe afin qu'il empêche la rotation du moteur lorsque la pompe est entraînée en sens opposé. Dans une variante, le moteur électrique peut être réalisé afin qu'il entraîne la pompe en sens oppose et règle ainsi le débit de circulation du fluide hydraulique dans la pompe. La pompe hydraulique peut constituer une partie d'une unité hydraulique qui a une canal de circulation de fluide relié à la canalisation hydraulique. Dans ce cas, l'unité peut aussi comprendre le réservoir et une soupape de décharge placée entre la pompe et la canalisation hydraulique. De préf8rence., le circuit comprend aussi un ensemble hydraulique placé entre la canalisation hydraulique et le moteur et ayant une soupape de réglage du débit de fluide hydraulique destiné au moteur et en provenant. La soupape peut avoir une première position de fonctionnement dans laquelle elle joue le rôle d'un clapet de retenue permettant au fluide hydraulique de circuler de la canali sation hydraulique au moteur, et une seconde position dans laquelle elle permet au fluide hydraulique de circuler du moteur à la canalisation hydraulique. La soupape est avantageusement une électrovanne à clapet qui peut être commandée afin qu'elle passe de sa première à sa seconde position. L'ensemble hydraulique peut aussi comprendre un dispositif tel d'un régulateur de débit, destiné à limiter le débit de fluide hydraulique provenant du moteur, ce dispositif étant avantageusement placé entre la soupape et le moteur hydraulique. L'ensemble hydraulique peut être monte sur le moteur et peut communiquer directement avec lui. La canalisation hydraulique et le moteur peuvent être respectivement un conduit et un vérin. L'invention concerne aussi un véhicule de transport de charge qui comprend un appareil de soulèvement destiné au chargement et au déchargement du véhicule et caractérisé en ce que cet appareil comprend un circuit hydraulique selon l'invention, comme décrit précédemment. D'autres caractéristiques et avantages d'un circuit hydraulique de soulèvement et d'abaissement d'une charge selon l'invention, sous forme d'un appareil de soulèvement de plate-forme d'un véhicule industriel, ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure unique est un schéma du circuit hydraulique. Le circuit hydraulique de soulèvement comprend de façon généraleun vérin hydraulique monté. sur un châssis de guidage (non représenté sur le dessin) d'un appareil à plate-forme mobile porté par un véhicule industriel et dont le piston est couplé à un système de câbles et due poulies relié à la plate-forme afin que le déplacement alterné du piston par rapport au cylindre du vérin.provoque le soulèvement et l'abaissement de la plate-forme, par rapport au châssis de guidage. Le vérin hydraulique est du type à simple effet, et du fluide hydraulique lui est transmis afin qu'il s'allonge,- en provenance d'un réservoir de fluide hydraulique, par l'intermédiaire d'une pompe qui est placée à distance du vérin, sur le châssis du véhicule. Comme indiqué sur la figure, le circuit hydraulique comporte un vérin 10 ayant un cylindre 11 et un piston 12 qui peut coulisser dans le cylindre 11. Une tige 13 portée par le piston 12 passe par une extrémite du cylindre 11 et est reliée.par des câbles à la plate-forme mobile (non représentée) placée sur le véhicule. Du fluide hydraulique est transmis au vérin 10 par un canal 15 formé à l'extrémité du cylindre 11. Le circuit du vérin 10 comporte une pompe hydraulique 16 à engrenage entraînée par l'arbre d'un moteur électrique 17 et elle est destinée à aspirer du fluide hydraulique d'un réservoir 18 et à le transmettre à un conduit 20. Une soupape 21 de décharge est montée entre le refoulement de la pompe 16 et le conduit 20 afin que le fluide hydraulique soit renvoyé vers le réservoir 18 lorsque sa pression dans le conduit 20 dépasse une valeur prédéterminée. La pompe 16 à engrenage est de type classique et comprend des pignons en prise montés dans une chambre et tournant autour d'axes. Lors de la rotation des pignons sous la commande du moteur électrique 17, le- fluide hydraulique est aspiré dans une région d'entrée de la pompe 16 et il est chassé dans la région de refoulement. On constate que certaines pompes à engrenage, lorsqu'elles ne sont pas entraînées par leur moteur électrique, peuvent être entraînées en sens inverse par le fluide hydraulique transmis sous pression vers la région de refoulement de la pompe. Plus précisément, lorsque le fluide hydraulique est transmis sous pression vers cette région de refoulement et lorsque le moteur. électrique n'est pas alimenté, les pignons en prise de la pompe sont entraînés par le fluide en- sens opposé au sens normal de rotation, -c 'est-à-dire au sens d'entrainement par le moteur électrique,. -et le fluide hydraulique parvient à la région d'aspiration de la pompe. La pompe utilisée dans le circuit hydraulique est d'un type capable d'être entraîné en sens inverse de cette manière.Un exemple de telle pompe est du type G2.3 de Smiths Industries Hydraulics Company Limited. La pompe 16, le moteur 17, le réservoir 18 et la soupape de décharge 21 forment de préférence un ensemble modulaire, placé dans le cadre en traits interrompus 22 de la figure 1, si bien que le fluide hydraulique est transmis du réservoir 18 au conduit 21 et ne passe pas dans des conduits ou tuyauteries hydrauliques souples externes. La pompe 16 et la soupape 21 sont par exemple des structures sous forme de blocs ayant des surfaces dans lesquelles sont formés les canaux de sortie et d'entrée, les deux structures étant fixées l'une à l'autre afin que les surfaces soient serrées, le canal de sortie de la pompe 16 étant aligné sur le canal d'entrée de la soupape 21. De cette manière, les possibilités de fuite de fluide hydraulique entre le réservoir 18 et le conduit 20 sont notablement réduites. L'ensemble modulaire 22 est monté sur le châssis du véhicule et est relié par le conduit 20 au vérin 10 placé à distance. L'extrémité du conduit 20, distante de l'ensemble modulaire 22, est reliée à une entrée 23 d'un ensemble hydraulique 24 monté à la partie inférieure du cylindre 11 du vérin, afin qu'il soit solidaire de ce vérin. La sortie 25 de l'ensemble 24 communique directement avec le volume interne du cylindre 11 du vérin par le canal 15. L'ensemble 24 comprend une électrovanne à clapet représentée schématiquement par la référence 26, montée en série avec un régulateur 27 de débit. L'électrovanne 26 est du type qui comprend un obturateur repoussé par un ressort contre un siège de soupape si bien que, lors du fonctionnement normal, lorsque l'électro-aimant de commande n' est pas excité, le fluide hydraulique ne peut circuler que du conduit 20 au régulateur 27. Après excitation de l'électro-aimant, l'obturateur de l'électr.ovanne -26 se soulève de son siège si bien que le fluide hydraulique peut circuler du régulateur- 27 au conduit 20. Le régulateur 27 limite le débit du fluide sortant du cylindre 11. On considère- maintenant le fonctionnement du circuit hydraulique et on suppose que, initialement, le piston 12 du vérin 10 est en retrait et que l'électrovanne 26 de l'ensemble 24 est dans sa position normale, l'electro- aimant associé n'étant pas alimenté. Après transmission d'un courant électrique au moteur 17 à la suite de la commande manuelle d'un commutateur associe non représenté, la pompe 16 à engrenage aspire du fluide hydraulique du réservoir 18 vers la région d'entrée et chasse ce fluide vers le conduit 20 par l'interme- diaire de sa région de sortie. Lorsqu'il atteint l'ensemble 24, le fluide ouvre l'électrovanne 26 à clapet et circule dans le régulateur 27 et dans le cylindre 11 du vérin par l'intermédiaire du canal 15 d'entrée. Le fluide hydraulique pénétrant dans le cylindre 11 provoque l'allongement du vérin 10 et la tige 13, par l'intermediaire du système à câbles et poulies comme décrit précédemment, soulève la plate-forme par rapport au châssis de guidage. Le châssis de guidage peut comporter un commutateur de limite commande par la plate-forme et destiné à arrêter l'alimentation du moteur électrique 17 lorsque la plate-forme a atteint une hauteur prédéterminée. Dans une variante, le moteur électrique 17 peut être désexcite manuellement. Après- l'arrêt du moteur 17 et la disparition du courant de fluide dans le conduit 20, l'electrovanne 26 ferme son clapet si bien que le fluide hydraulique ne peut pas sortir du cylindre 11 et que le vérin 10 reste en position allongée. Lorsque, par exemple, la plate-forme- rencontre un obstacle pendant son déplacement ou lorsque le piston 12. du vérin 10 atteint sa partie d'allongement maximal sans que le.commutateur de limite soit commandé, -la pression du fluide dans le conduit 20 .augmente et, en conséquence, la soupape 21 de décharge permet au fluide hydraulique de s'échapper vers le réservoir 18. L'électro-aimant de l'électrovanne 26 de l'ensemble 24 est commandé, lors de l'abaissement de la plate-forme à partir de sa position haute, afin que le fluide hydraulique puisse circuler en sens inverse. La masse de la charge placée sur le plate-forme ou le simple poids de celle-ci lorsqu'elle n'est pas chargée, provoque le rappel du piston 12 dans le cylindre 11 si bien que le fluide hydraulique est chassé hors du cylindre 11 par le canal 15 et le régulateur 27 dans le conduit 20, le régulateur 27 limitant le débit d'échappement du fluide hors du cylindre 11 donc la vitesse de descente de la plate-forme. Comme le moteur électrique 17 n'est pas commandé dans la partie d'abaissement de plate-forme du fonctionnement du circuit hydraulique, la pression du fluide dans le conduit 20 et la région de sortie de la pompe 16, du fait de la masse de la plate-forme qui agit sur le piston 12, provoque l'entraînement à vide des pignons de la pompe 16, en sens opposé, si bien que le fluide hydraulique revient dans le réservoir 18 par l'intermédiaire de la pompe 16. De cette manière, le fluide hydraulique qui a été pompe du réservoir 18 dans le conduit 20 vers le vérin 10 pendant l'opération de soulèvement de la plate-forme revient par le conduit 20 et la pompe 16 vers le réservoir 18 lors de l'abaissement de la plate-forme. Un second commutateur de limite peut être placé sur le châssis de guidage afin qu'il soit commandé par la plate-forme et qu'il interrompe l'alimentation de l'electro- aimant de l'électrovanne 26 lorsque la plate-forme a atteint une position inférieure prédéterminée si bien que le fluide ne peut plus s'échapper du cylindre 11. Dans une variante, la désexcitation de l'electro-aimant de l'électrovanne 26 peut être réalisée manuellement. Le circuit hydraulique est alors prêt pour une nouvelle opération de soulèvement. Dans le cas d'une rupture ou d'une panne analogue du conduit 20 ou d'un manque d'énergie dû à l'arrêt du moteur 17 pendant l'opération de soulèvement du circuit hydraulique, l'électrovanne 26 de l'ensemble 24 maintient le vérin dans sa position actuelle. Lorsqu'une rupture du conduit 20 ou une panne analogue a lieu pendant une opération d'abaissement, le régulateur 27 de ensemble 24 assure I'abaissement de la plate-forme à une vitesse réglée prédéterminée. La plate-forme peut être arrêtée à tout moment par désexcitation de l'électrovanne 26. En outre, en cas de panne de l'alimentation électrique de l'electro-aimant de l'électrovanne 26 lors d'une opération d'abaissement du circuit hydraulique, le fonctionnement normal du clapet de l'éelectrovanne 26 reprend automatiquement dans le circuit compris entre le cylindre 11 et le conduit 20 si bien que le piston 12 du vérin 10 reste dans la position atteinte juste avant la panne. Dans le mode de réalisation décrit précédemment, le fluide hydraulique fait tourner à vide les pignons en prise de la pompe 16 à engrenage pendant l'opération d'abaissement de la plate-forme. Etant donné ce fonctionnernent en sens opposé de la pompe 16, le moteur électrique 17 tourne aussi en sens opposé. Le moment d'inertie de l'induit. du moteur électrique 17 règle la vitesse d'entrainement de la pompe 16 par le fluide hydraulique et s'ajoute au fonctionnement du régulateur 27 pour la diminution de la vitesse de descente de la- plate-forme. Dans certains cas, il peut être indésirable qu'un moteur électrique, destiné à fonctionner dans un sens, puisse tourner dans l'autre sens, lorsque la pompe est entraînée par un moteur électrique. Ce problème peut être résolu par disposition d'un mécanisme à roue libre entre le moteur électrique et la pompe 16 afin que le moteur ne puisse pas être entraîné en sens inverse. D'autres types de pompes peuvent être utilisés dans le circuit hydraulique pourvu que la pompe utilisée pui-sse être entraînée en sens- opposé lorsque du fluide hydraulique sous pression parvient dans sa région de sortie, le fluide pouvant passer du conduit 20 vers le réservoir 18 par l'intermédiaire de la pompe lors de l'opération d'abaissement. Dans une variante, le moteur électrique 17 peut être d'un type réversible et dans ce cas ce moteur peut être excité pendant l'opération d'abaissement de la plateforme afin qu'il entraîne les pignons en prise de la pompe 16 en sens opposé, à une vitesse prédéterminée ou variable et que la vitesse de descente de la plate-forme soit réglée. I1 est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. Par exemple, bien qu'on ait décrit le circuit hydraulique en référence à un appareil de soulèvement et d'abaissement de plate-formesportéespar des véhicules industriels, ce circuit convient aussi dans d'autres opérations de manutention telles qu'un soulèvement. En outre, le vérin peut être du type à double effet, des soupapes convenables de distribution étant incorporées à l'ensemble hydraulique 24; Le vérin 10 peut aussi être remplacé par des moteurs hydrauliques de types différents. REVENDICATIONS 1. Circuit hydraulique d'appareil de manutention d'une charge par soulèvement et abaissement, ledit circuit ayant un moteur hydraulique destiné à commander le soulèvement d'une charge lorsqu'il reçoit du fluide hydraulique provenant d'un réservoir, et une pompe hydraulique reliée au moteur par une canalisation hydraulique, la pompe assurant le pompage du fluide hydraulique dans un sens, du réservoir à la canalisation hydraulique, lorsqu'elle est commandée, afin que le moteur hydraulique assure le soulèvement de la charge, ledit circuit hydraulique étant caractérisé en ce que la pompe hydraulique (16) est destinée à permettre la circulation du fluide hydraulique en sens opposé, et le circuit est réalisé afin que le fluide hydraulique revienne du moteur hydraulique (10) au réservoir (18) par l'intermédiaire de la canalisation hydraulique (20) et de la pompe hydraulique (16) en sens opposé, lors de l'abaissement d'une charge. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe hydraulique (16) a une entrée et une sortie de fluide hydraulique qui communiquent avec le réservoir (18) et la canalisation hydraulique (20) respectivement, elle est destinee à aspirer du fluide hydraulique vers l'entrée et à chasser-le fluide hydraulique par la sortie, et-- elle est destinée à permettre au fluide hydraulique qui parvient à la sortie de circuler vers l'entrée de la pompe hydraulique. 3. Circuit selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pompe hydraulique (16) est destinée à être entraînée dans un premier sens afin que du fluide hydraulique soit fourni sous pression à la canalisation hydraulique (20) à partir du réservoir (18), et elle est destinée à être entraînée en sens opposé par le fluide hydraulique qui revient du moteur hydraulique (10) par l'intermédiaire de la canalisation hydraulique (20). 4. Circuit selon la- revendication 3, caractérisé en ce que la pompe hydraulique (16) est couplée à un moteur électrique (17) qui peut être alimenté afin qu'il entraîne la pompe (16) dans le premier sens. 5. Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un embrayage est placé entre le moteur électrique (17) et la pompe (16) afin que le moteur électrique ne puisse pas tourner lorsque la pompe (16) est entrainée en sens opposé. 6. Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moteur électrique (17) est destiné à entraîner la pompe hydraulique (16) en sens opposé afin que le débit de circulation du fluide hydraulique dans la pompe, de la canalisation hydraulique (20) au réservoir (18), soit réglé. 7. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe hydraulique(16) est une pompe à engrenage. 8. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe hydraulique (16) fait partie d'une unité hydraulique (22) ayant un canal de fluide relié à la canalisation hydraulique (20). 9. Circuit selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'unité hydraulique (22) comprend une soupape de décharge (21) placée entre la pompe hydraulique (16) et le canal de fluide de l'unité hydraulique (22). 10. Circuit selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que l'unité hydraulique (22) comprend le réservoir (18), et ce dernier communique directement avec la pompe hydraulique (16). 11. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble hydraulique (24) placé entre la canalisation hydraulique (20) et le moteur hydraulique (10) et ayant une soupape (26) destinée à régler le débit de fluide hydraulique transmis au moteur hydraulique (10) et en provenant. 12. Circuit selon la revendication 11, caractérisé en ce que la soupape (26) a une première position de fonctionnement dans laquelle elle joue le rôle d'un clapet de retenue, permettant au fluide hydraulique de circuler de la canalisation hydraulique (20) vers le moteur hydraulique (10) et une seconde position de fonctionnement dans laquelle elle permet au fluide hydraulique de circuler du moteur hydraulique (10) à la canalisation hydraulique (20). 13. Circuit selon la revendication 12, caractérisé en ce que la soupape (26) comprend une électrovanne destinée à passer de sa première position à sa seconde position lors de son alimentation électrique, et à passer de sa seconde position à sa première lorsqu'elle n'est plus alimentée. 14. Circuit selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'électrovanne (26) est une électrovanne à clapet. 15. Circuit selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que l'ensemble hydraulique (24) comprend en outre un dispositif (27) destiné à limiter le débit de circulation du fluide hydraulique allant du moteur hydraulique (10) à la canalisation hydraulique (20). 16. Circuit selon la revendication 15, caractérisé en ce que le dispositif (27) destiné à limiter le débit de fluide est placé sur le trajet du fluide entre la soupape (26) de ensemble hydraulique (24) et le moteur hydraulique (in) . 17. Circuit selon l'une des revendications 15 et 16, caractérisé en ce que le dispositif (27) destiné à limiter le débit est un régulateur de débit. 18. Circuit selon l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisé en ce que l'ensemble hydraulique (24) est monté sur le moteur hydraulique (10). 19. Circuit selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'ensemble hydraulique (24) communique directement avec le moteur hydraulique-(10-). 20. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la canalisation hydraulique (20) est un conduit defluide hydraulique. 21. Circuit seLon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur hydraulique (10) est un vérin. 22. Véhicule destiné au transport de charges,. du type qui comporte un ensemble de soulèvement utilisé pour le chargement et le déchargement du véhicule, ce dernier étant caractérisé en ce que l'ensemble de soulèvement comprend un circuit hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes.