Brevet FR2468287A1 — publié le 19810508

J La présente invention se rapporte à un dispositif élévateur pour outils attelés à des véhicules, en particulier à des tracteurs agricoles, comportant une pompe de haute pres- sion, un vérin et un dispositif régulateur relié à un palpeur mécanique solidaire de l'outil. Un dispositif élévateur de ce type a déjà été décrit dans le brevet DE-PS-968 218. Dans ce dispositif, outre le tiroir de commande normal, par l'intermé- diaire duquel l'ensemble du dispositif hydraulique du tracteur est actionné, il est prévu un autre tiroir de commande qui n'est réglable que par une roue de terre fixée audit tracteur. Les déplacements relatifs de la roue de terre roulant sur le sol, par rapport à l'outil supporté par le mécanisme hydrau- lique de relevage, sont donc transmis au tiroir de commande et la profondeur de travail de l'outil est ainsi réglée indé- pendamment de la position du tiroir normal. Dans ce cas, la pompe alimentant le vérin de commande est toujours soumise à une pression, ce qui exige une puissance relativement grande et entraîne un échauffement inopportun de l'huile en circula- tion. Lorsque, par exemple, la roue de terre du brevet précité est directement fixée à l'outil, il est alors désavantageux de devoir prévoir trois conduits d'alimentation accouplables et désaccouplables, reliant le tiroir de commande à ladite roue. Un autre mécanisme de réglage à palpeur, destiné au dispositif élévateur d'une moissonneuse-batteuse, a été décrit dans la demande de brevet DE-AS 1 582 161 (figure 3). Dans ce cas, un patin est monté sur un axe de pivotement de part et d'autre du plan de coupe. Les patins en contact avec le sol sont raccordés à l'extrémité d'un levier de transmission par une commande Bowden et des organes de guidage. L'autre extrémité de ce levier de commande est reliée à un organe in- fluençable par la pression qui règne dans le vérin. En outre, un tringlage de réglage de la position du plan de coupe agit sur ce levier de transmission. L'organe sensible à la pression est relié à son tour, par l'intermédiaire d'une barre d'accou- plement, à un élément de commande de l'alimentation en huile du vérin. Cet élément de commande peut également être 2 468287 actionné à la main. Dans ce cas, un réglage du plan de coupe a lieu en fonction de la pression régnant dans le vérin, ainsi que de l'organe sensible à la pression qui lui est relié. Un tel dispositif de réglage de la course, dans lequel la valeur réelle déterminée par les patins est transmise par une commande Bowden, est sujet à l'encrassement et à l'usure, et il fonctionne avec une friction relativement grande. De ce fait, la très grande sensibilité nécessaire d'un tel dispositif de réglage à palpeur n'est pas assurée. En outre, le dispositif élévateur connu est d'une réalisation relativement compliquée. La figure 5 de la demande de brevet précitée il- lustre un autre mode de réalisation d'un dispositif élévateur - dans lequel le tringlage mécanique servant de moyen de trans- mission des paramètres individuels de réglage à l'élément de commande est remplacé par un circuit électrique. Les com- posants électriques d'un tel circuit sont sujets à des pannes et ils ne se prêtent guère aux rudes conditions de fonction- nement d'un tracteur agricole. En outre, le brevet DE-PS- 1 000 624 a décrit un mécanisme de commande pour la pompe à piston axial d'un dispositif élévateur. La quantité de fluide refoulée par une telle pompe peut être réglée facilement par une modification de la course. Pour pouvoir mettre la pompe en service et hors service en fonction des positions du dispositif éléva- teur, il est prévu par conséquent une boucle de réaction. Cette dernière a pour fonction de maintenir dans une position de levage haute un outil solidaire du dispositif élévateur sans qu'une pression d'huile gênante s'exerce sur la pompe. Une telle pompe à piston axial, qui règle la quantité refou- lée en fonction des besoins en huile considérés, est relative- ment onéreuse. La présente invention a donc pour objet un disposi- tif élévateur hydraulique au moyen duquel la distance entre le sol et l'outil peut être constamment réglée, et qui permet un relevage rapide dudit outil. Le mécanisme hydrauli- que de relevage est alors d'une réalisation simple et fonc- tionne en utilisant un minimum d'énergie. Selon les caractéristiques essentielles de l'in- vention, la pompe haute pression est réglable par l'intermé- diaire d'un régulateur disposé côté aspiration, en fonction de la pression régnant dans le vérin, l'outil supporte une valve comparatrice dotée d'un organe d'obturation et influ- ençable par le palpeur, et ladite valve comparatrice est reliée à un régulateur délivrant un débit constant du fluide de commande, ainsi qu'à un distributeur pilote déterminant la hauteur réglée et délivrant une pression de commande. Selon d'autres formes de réalisation avantageuses de l'invention: un organe d'obturation obture une chambre commu- niquant avec le régulateur; un compartiment de la valve comparatrice, logeant un ressort et raccordable à ladite chambre, est relié au distributeur pilote; une chambre de décompression, située du côté de l'organe d'obturation opposé à ladite chambre, est obturée par un capuchon mobile axialement et prenant appui sur ledit organe d'obturation; ledit capuchon est soumis à l'action d'un ressort dans le sens de l'ouverture dudit organe d'obturation; un ressort,logé dans un compartiment intercalé entre ledit capuchon et le palpeur, exerce son action dans le sens de la fermeture dudit organe d'obturation; ledit compartiment est raccordé audit distribu- teur pilote et il est soumis à l'action d'une pression pilote réglable; une valve de relevage est incorporée dans le con- duit de commande entre la valve comparatrice et le distribu- teur pilote; un clapet limiteur de pression est incorporé dans ledit conduit de commande, parallèlement audit distributeur pilote et à ladite valve de relevage; un capuchon est mobile axialement sur une saillie de la valve comparatrice; un goujon transversal, présentant une échancrure> est logé dans ledit capuchon; ledit goujon transversal traverse des orifices ménagés dans ladite saillie; un organe d'obturation, coopérant avec un siège, s'engage dans ladite échancrure et prend appui contre ledit capuchon par l'intermédiaire dudit goujon transversal; entre ledit capuchon et ladite saillie, un res- sort est incorporé dans une chambre dont la pression est re- lâchée; et le palpeur prend appui, par l'intermédiaire d'un ressort, contre une rondelle élastique montée fixe sur ledit capuchon. Conformément à l'invention, un régulateur est as- socié à la pompe haute pression, dont il règle le débit d'as- piration en fonction de la pression régnant dans le vérin. Ce régulateur alimente la valve comparatrice,-fixée à l'outil, avec un débit constant du fluide de commande. La pression de ce fluide de débit constant agit dans le sens de l'ouverture sur l'un des côtés d'un organe d'obturation. De l'autre côté de cet obturateur, le palpeur s'appuie sur un ressort bandé préalablement. Par ailleurs, le côté de l'obturateur orienté vers ledit palpeur est soumis à l'action d'une pression pi- lote -réglable au moyen d'un distributeur pilote déterminant la hauteur réglée de l'outil. Pour maintenir l'obturateur dans une position d'équilibre, la pression due au débit de commande et tendant à ouvrir l'obturateur, ainsi que la somme des forces exercées par le ressort et la pression pilote, et tendant à fermer cet obturateur, doivent être égales. Une modification de cet état d'équilibre, par suite d'un mouvement rentrant ou sortant du palpeur, a par conséquent pour effet de modifier la pression exercée par la pompe et régnant dans le vérin. Il en résulte une élévation ou un abaissement de l'outil à la hauteur réglée par le distributeur pilote. Par suite de l'utilisation d'un régulateur de la pompe, le dispositif hydraulique élévateur utilise peu d'éner- gie en fonctionnement. Un autre avantage important résulte d'une distribution simple de la puissance, étant donné qu'il suffit de monter deux conduits de commande de faible section, du poste de commande fixe du conducteur du tracteur à la valve comparatrice fixée à l'outil mobile. Un autre conduit haute pression relie la pompe au servo-moteur dudit outil. La valve comparatrice est d'une réalisation simple et robuste. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'un tracteur auquel est attelé un outil de travail du sol, ainsi que de l'ensemble correspondant transmettant la puissance à un dis- positif élévateur selon l'invention; la figure 2 est une représentation schématique de l'ensemble dudit dispositif élévateur; et la figure 3 est une coupe fragmentaire par la ligne III-III de la figure 2. Comme le montre la figure 1, un outil 3 est attelé par des pivots 1 à un tracteur 2. La commande de cet outil a lieu par l'intermédiaire d'un vérin 4 qui est raccordé à une pompe haute pression 7 par l'intermédiaire d'un conduit sous pression 5 et d'un régulateur 6. La pompe 7, entraînée par le moteur du tracteur, aspire l'huile sous pression d'un réservoir 8 par l'intermédiaire du régulateur 6. Sur le tracteur, il est prévu un poste de commande 9 ou 10 pour cha- que direction de déplacement. Au poste de commande 10 se trou- ve un organe de commande 11 de l'outil 3, équipé d'un levier 12 à plusieurs fonctions. Cet organe de commande 11 comporte, outre un clapet 34 limiteur de pression, une valve de relevage 13 et un distributeur pilote 14 (voir la figure 2) pour le réglage de la hauteur de l'outil 3. Un conduit de retour 15 met en communication l'organe de commande 11 et le réservoir 8. Cet organe 11 est relié, par l'intermédiaire d'un conduit de commande 16, à une valve comparatrice 17 fixée à l'outil 3, De même, le régulateur 6 est raccordé à la valve compara- trice 1.7 par un autre conduit de commande 19. Il est prévu un patin qui, Faisant fonction de palpeur 18 agissant sur la valve comparatrice 17, suit les irrégularités de la surface du sol. Comme l'illustre la figure 2, un régulateur 6, jouant le rôle d'un compensateur de pression, est incorporé dans un conduit d'aspiration 20 qui relie la pompe 7 au réser- voir 8. Le conduit 5 sous pression aboutit au vérin 4 à sim- ple effet. Le régulateur 6 comporte un piston 21 mobile dans un alésage et présentant des arêtes de commande 22 et 23. Une face extrême 24 du piston 21 est soumise à l'action d'un ressort 25. L'autre face extrême 26 de ce piston commu- nique, par un alésage axial 27, avec le conduit 5 sous pres- sion. Cet alésage 27 est par ailleurs raccordé au côté refou- lement de la pompe 7 par l'intermédiaire d'alésages transver- saux 28. Les deux faces extrêmes 24 et 26 du piston 21 communi- quent l'une avec l'autre par un étranglement 30. Le conduit de commande 19 est raccordé à un compartiment 31 logeant le ressort du régulateur 6. La valve comparatrice 17 fixée à l'outil 3 présente deux raccords 32 et 33. Le conduit de commande 19, délivrant un débit constant de commande, débouche dans le raccord 32. Le raccord 33 est relié à l'organe de commande Il par le con- duit de commande 16. Au moyen du distributeur pilote 14 con- tenu dans cet organe 11 peut être réglée, dans le conduit 16, une pression pilote qui détermine la hauteur réglée de l'outil 3. En guise de distributeur pilote, on peut utiliser, par exemple, un clapet sphérique sollicité d'une façon régla- ble par un ressort. La valve de relevage 13, également in- corporée dans l'organe de commande 11, est montée en série avec le distributeur pilote 14, dans le sens aval-amont du débit. Un clapet 34A limiteur de pression, réglé à une cer- taine valeur maximale, est incorporé dans le conduit de com- mande 19. En revanche, le clapet 34 limiteur de pression fai- sant partie de l'organe de commande 11 sert à limiter la pression pilote dans le conduit de commande 16. La valve comparatrice 17 comporte un élément rap- porté 35 et un organe d'obturation 36. Un siège 37, ménagé dans l'élément 35, coopère avec l'obturateur 36. En outre, dans l'élément 35, se trouve une chambre 40 communiquant, par l'intermédiaire du raccord 32, avec le conduit de com- mande 19 aboutissant au régulateur 6. La valve 17 présente une saillie 45 sur laquelle est enfilé un capuchon 44 mobile axialement. Un goujon transversal 42, fixé dans le capuchon 44, traverse des orifices 38 et 38A de la saillie 45. L'ob- turateur 36 prend appui dans une échancrure 39 de ce goujon 42. Dans le sens amont-aval du débit, derrière le siège 37, l'huile sous pression pénètre dans un compartiment 48 logeant un ressort et communiquant, par l'intermédiaire du raccord 33 et du conduit de commande 16,avec l'organe de commande 11. Une garniture d'étanchéité 47, logée dans la saillie 45, et le capuchon 44 séparent une chambre 43 du compartiment 48. Comme on le voit sur la figure 3, le relâchement de la pres- sion de cette chambre 43 est assuré par des canaux axial 51 et radial 52, respectivement. Dans la chambre 43, un ressort sollicite le capuchon 44 dans le sens de l'ouverture de l'obturateur 36. Le palpeur 18,qui, dans un but de simplification, est conformé en coulisseau sur la figure 2, prend appui con- tre le capuchon 44 par l'intermédiaire d'un ressort 46 et d'une rondelle élastique 49. Ainsi, l'obturateur 36 est sol- licité à la fermeture par l'intermédiaire du goujon transver- sal 42. Dans le compartiment 48, la pression pilote établie dans le conduit de commande 16 constitue une force supplémen- taire sollicitant le capuchon 44 ou l'obturateur 36 à la fermeture. Il convient d'expliquer à présent le fonctionnement du dispositif selon l'invention: par l'intermédiaire de la valve comparatrice 17, la hauteur de coupe, par exemple d'un mécanisme de fauchage, doit être maintenue constante. Dans ce cas, la hauteur réglée considérée est déterminée par une pres- sion pilote réglée dans le distributeur pilote 14. La valve 17 occupe une position de réglage sur la figure 2. Le palpeur passe sur une bosse du terrain et, de ce fait, comprime plus fortement le ressort 46. La force exercée par ce ressort 46, ajoutée à celle appliquée au capuchon 44 par la pression pi- lote régnant dans le compartiment 48, sollicite l'obturateur 36 vers sa position de fermeture, à l'encontre de l'action exercée par le ressort 50 et de la pression du débit de com- mande régnant dans la chambre 40. Dans ces conditions, pour maintenir l'obturateur 36 ouvert, la pompe doit développer, dans ladite chambre 40, une pression suffisamment plus forte pour surmonter la somme des forces agissant sur ledit obtura- teur 36 dans le compartiment 48. Par suite du mouvement de fermeture de l'obturateur 36, la pression de commande croit dans le conduit 19 ou dans le compartiment 31 logeant le ressort du régulateur 6. La pression agissant sur la face ex- trême 24 du piston 21, ainsi que la force supplémentaire exer- cée par le ressort 25, impriment au piston 21 un mouvement descendant en observant la figure 2. Il en résulte un agran- dissement de la section d'aspiration de l'arête de commande 22, et un accroissement du débit délivré par la pompe 7 au vé- rin 4, par l'intermédiaire des alésages transversaux 28, de l'alésage axial 27 et du conduit 5 sous pression. Par consé- quent, la pression délivrée par la pompe augmente également dans le vérin 4, et l'outil 3 est ainsi relevé. Cet outil 3 a atteint sa nouvelle hauteur lorsque la pression du débit de commande, pénétrant dans la chambre 40 en parcourant l'étran- glement 30 et le conduit 19, engendre une force de nature à maintenir l'équilibre par rapport aux forces appliquées sur l'obturateur 36 dans le compartiment 48. L'huile de commande s'écoule dans le réservoir 8 par l'intermédiaire du comparti- ment 48 (qui établit la plus faible pression pilote), du conduit 16 et de l'organe de commande 11. Lorsque le palpeur 18 pénètre dans un creux- du ter- - rain, le ressort 46 est détendu. Il en résulte une diminution de la somme des forces imposées à l'obturateur 36 et résultant de la pression pilote régnant dans le compartiment 48 et du ressort 46. Par suite, la pression pilote agissant dans la chambre 40 abaisse davantage l'obturateur 36, qui s'écarte encore plus du siège 37. Cela se traduit par une baisse de pression dans le compartiment 31 logeant le ressort 25. La pression régnant dans le vérin 4 et agissant sur la face extrême 26 du piston 21 du régulateur déplace alors ce piston vers le haut, de manière à mettre tout d'abord l'arête de commande 22 en position fermée, puis l'arête de commande 23 en position légèrement ouverte, ce qui permet à une partie de l'huile présente dans le vérin 4 de retourner au réservoir 8, par l'intermédiaire des alésages transversaux 28 et en passant en regard de l'arête de -commande 23, jusqu'à ce que le ressort 25 puisse à nouveau déplacer le piston 21 vers le bas, en observant la figure 2. L'outil 3 a atteint sa nouvelle position plus basse lorsque les forces agissant sur l'obturateur 36 sont à nouveau équilibrées. Il ressort de la description ci-dessus que le régulateur joue le rôle d'un compensateur de pression, en agissant à la manière d'une valve limitant le débit. Ainsi, le débit de commande parcourant le conduit 19 coîncide exac- tement avec la pression différentielle du compensateur de pression et à la section de l'étranglement 30. Ce débit de commande, ainsi que le débit délivré par la pompe et action- nant le vérin 4, sont réglés par l'arête de commande 22 lors- que l'huile s'écoule en direction dudit vérin et par l'arête de commande 23 lorsque cette huile se dirige vers le régula- teur 6. Cela se traduit par une économie d'énergie considérable. Un actionnement de la valve de relevage 13 entraîne un blocage du débit de retour de l'huile sous pression par- courant le conduit de commande 16. De ce fait, la pression de commande régnant dans la chambre 40 ou dans le conduit 19 augmente pour atteindre une valeur maximale. La pression pilote régnant dans le compartiment 48 ou dans le conduit 16 augmente alors pour atteindre la valeur limitée par le clapet 34. Comme mentionné ci-avant, le piston 21 du régulateur 6 est alors déplacé vers le bas et l'arête de commande 22 mise en position largement ouverte. Par suite, la pompe 7 délivre une grande quantité d'huile au vérin 4 jusqu'à ce que l'outil 3 ait atteint sa position extrême supérieure. Dans ce cas, la pression régnant dans ce vérin 4 tend à pousser vers le haut la face extrême 26 du piston 21, de sorte que ce dernier ramène l'arête de commande 22, déterminant la section d'as- piration, à une position d'étranglement. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif élévateur pour outils attelés à des véhicules, en particulier à des tracteurs agricoles, com- portant une pompe haute pression, un vérin et un dispositif régulateur relié à un palpeur mécanique solidaire de l'outil, dispositif caractérisé en ce que la pompe haute pression (7) est réglable par l'intermédiaire d'un régulateur (6) disposé côté aspiration, en fonction de la pression régnant dans le vérin; en ce que ledit outil (3) supporte une valve comparatrice (17) dotée d'un organe d'obturation (36) et in- fluençable par ledit palpeur (18); et en ce que ladite valve comparatrice (17) est reliée à un régulateur (6) délivrant un débit constant du fluide de commande, ainsi qu'à un dis- tributeur pilote (14) déterminant la hauteur réglée et déli- vrant une pression de commande. 2. Dispositif élévateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que: un organe d'obturation (36) obture une chambre (40) communiquant avec le régulateur (6); - un compartiment (48) de la valve comparatrice (17), logeant un ressort et raccordable à ladite chambre (40), est relié au distributeur pilote (14); une chambre (43) de décompressionsituée du côté de l'organe d'obturation (36) opposé à ladite chambre (40), est obturée par un capuchon (44) mobile axialement et pre- nant appui sur ledit organe d'obturation (36); ledit capuchon (44) est soumis à l'action d'un ressort dans le sens de l'ouverture dudit organe d'obturation (36); un ressort (46), logé dans un compartiment (48), intercalé entre ledit capuchon (44) et le palpeur (18), exer- ce son action dans le sens de la fermeture dudit organe d'obturation (36); et ledit compartiment (48) est raccordé audit distri- buteur pilote (14) et il est soumis à l'action d'une pression pilote réglable. 3. Dispositif élévateur selon l'une des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce qu'une valve de relevage (13) est incorporée dans le conduit de commande (16) entre la valve comparatrice (17) et le distributeur pilote (14). 4. Dispositif élévateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un clapet li- miteur de pression (34) est incorporé dans le conduit de com- mande (16), parallèlement au distributeur pilote (14) et à la valve de relevage (13). 5. Dispositif élévateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que: un capuchon (44) est mobile axialement sur une saillie (45) de la valve comparatrice (17); un goujon transversal (42), présentant une échan- crure (39), est logé dans ledit capuchon (44); ledit goujon transversal (42) traverse des orifices (38, 38A) ménagés dans ladite saillie (45); un organe d'obturation (36), coopérant avec un siège (37), s'engage dans ladite échancrure (39) et prend appui contre ledit capuchon (44) par l'intermédiaire dudit goujon transversal (42); entre ledit capuchon (44) et ladite saillie (45), un ressort (50) est incorporé dans une chambre (43) de décompression; et le palpeur (18) prend appui, par l'intermédiaire d'un ressort (46), contre une rondelle élastique (49) montée fixe sur ledit capuchon (44). -