Brevet FR2500426A1 — publié le 19820827

La présente invention concerne les dispositifs de levage de charges pourvus d'un vérin permettant de soulever une charge jusqu'à un certain niveau lorsque le vérin est alimenté en fluide sous pression, le vérin étant hydraulique ou pneumatique. L'invention vise à récupérer l'énergie du fluide du vérin de levage lors de la descente de la chargeiafin de permettre d'utiliser cette énergie récupérée lors d'un levage ultérieur de cette charge ou d'une autre charge. Le dispositif selon l'invention est particulièrement utile dans les chariots de manutention et les ponts de levage qui utilisent des fluides sous pression pour actionner un ou plusieurs vérins pour soulever la charge portée par ce ou ces vérins. L'invention a donc pour objet un dispositif de levage à récupération d'énergie,caractérisé en ce qu'il comprend un vérin alimenté en fluide sous pression, ce vérin étant relié lors de l'abaissement de la charge à un vérin ou chambre de stockage de fluide sous pression tandis que lors du levage, le vérin de levage est relié d'une part au vérin de stockage et, d'autre part, à une source de fluide sous pression, la source de fluide sous pression et le vérin de stockage étant reliés au vérin de levage par l'intermédiaire d'au moins une vanne de commutation, les circuits de charge et de décharge du vérin de stockage comportant des clapets antiretour. Selon un mode de fonctionnement du dispositif de l'invention, la vanne de commutation est à commande manuelle et comporte trois voies : une première pour le passage du fluide vers le vérin de stockage, une seconde pour le passage du fluide vers le vérin de levage et une troisième pour la décharge du fluide du vérin de levage vers un réservoir de fluide. Selon un autre mode de fonctionnement du dispositif de l'invention, la commutation est faite au moyen d'électrovannes, une sur le circuit du fluide vers le vérin de stockage, une sur le circuit d'alimentation du vérin de levage et une sur le circuit de décharge du vérin de levage vers un réservoir de fluide. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue d'un dispositif selon l'invention à commande manuelle - la figure 2 est une vue d'un dispositif selon l'invention à commande électrique, - la figure 3 est une vue de plusieurs vérins de stockage utilisés dans le dispositif selon l'invention, et - les figures 4, 5 et 6 sont des variantes de modes de realisation des vérins de stockage de fluide sous pres sion utilisés dans le dispositif selon l'invention. I1 doit être bien entendu toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Selon l'invention, le dispositif de levage de charge représenté à la figure 1 comporte le vérin 1 de levage dont la chambre de compression est reliée par un circuit 2 à une vanne 3 de commutation dont le tiroir 3a est commandé manuellement gracie à un levier 3b. Ce tiroir 3b comporte trois passages 4, 5 et 6 qui permettent de relier le circuit 2 à trois circuits 7, 8 et 9. En position intermédiaire comme représenté à la figure 1, le passage 5 relie le circuit 2 au circuit 8 pour le passage du fluide du vérin 1 vers un vérin 10 de stockage de fluide sous pression lors de l'abaisse ment de la charge portée par le vérin 1 ; ce circuit 8 est muni d'un clapet antiretour 11 empêchant le fluide de s'écouler du vérin 10 vers'le vérin 1. En position du levier 3b poussé vers la droite, le passage 4 relie le circuit 2 au circuit 7 d'alimentation en fluide sous pression du vérin 1 pour le levage de la charge. Ce circuit 7 est relié d'une part au vérin 10 de stockage de fluide sous pression et, d'autre part, à une source de fluide sous pression composée d'un réservoir 12 et d'une pompe 13; des clapets antiretour 14 et 15 empêchent le fluide sous pression de retourner du circuit 8 vers le vérin 10 et la pompe 13. La pompe qui fonctionne grâce à une batterie 16 se met en marche automatiquement dès que le levier 3b appuie sur un micro-contact 17 qui actionne un relais 18 de mise sous tension de la pompe 13, un interrupteur 19 placé sur le levier permettant de couper le circuit d'excitation du relais 18. En position tirée vers la gauche du levier 3b, le passage 6 met le circuit 2 en communication avec le circuit 9 de retour du fluide vers le réservoir 12; ce circuit comporte un clapet antiretour 20. Le circuit 9 est également relié au vérin 10 par l'intermédiaire d'une électrovanne 21 et d'un clapet antiretour 22 pour permettre, par actionnement de l'interrupteur 23, l'écoulement du fluide du vérin 10 vers le réservoir 12. Le vérin 10 de stockage, en se remplissant, comprime un ressort 10a dont la poussée est légèrement inférieure à la poussée du fluide sous pression du vérin 1 pour permettre l'écoulement du fluide du vérin 1 vers le vérin 10 en conservant une pression de fluide suffisant pour actionner le vérin lors d'un levage ultérieur d'une charge plus faible; dans le cas d'une charge identique, la pompe doit être mise en action. Cette pompe pourrait d'ailleurs être intercalée entre le vérin 10 et le vérin 1 sur le circuit 7 pour augmenter la pression du fluide provenant du vérin 10. Dans le dispositif représenté à la figure 2, le fonctionnement est à commande électrique, la vanne de commutation 3 est remplacée par des électrovannes 24, 25 et 26. L'électrovanne 24 relie le circuit 2 au circuit 8 de passage du fluide sous pression vers le vérin 10 de stockage. L'électrovanne 25 est à deux voies : une voie relie le circuit 2 par l'intermédiaire de l'électrovanne 26 au circuit 7 d'alimentation du vérin 1 et l'autre voie relie le circuit 2 au circuit g de retour du fluide au réservoir 12. La pompe 13 d'alimentation envoie le fluide sous pression vers l'électrovanne 26 par l'intermédiaire d'une électrovanne 27 et du clapet antiretour 15, le clapet antiretour 14 étant sur le circuit du fluide provenant du vérin 10. La pompe 13 peut également alimenter directement les vérins 1 et 10 par l'intermédiaire d'une électrovanne 28 et de deux clapets antiretour 29 et 30. Le dispositif comporte également comme à la figure 1 l'électrovanne 21 et son interrupteur 23 de commande pour la décharge du vérin 10 dans le réservoir 12. Le dispositif est commandé à l'aide de deux basculeurs 31 et 32 ayant chacun deux contacts interrupteurs 31a et 31b, 32a et 32b. Le contact 31a commande l'électrovanne 24 pour permettre l'écoulement du fluide du vérin 1 vers le vérin 10 de stockage. Le contact 31b commande l'électrovanne 26 et par l'intermédiaire du contact 32b, l'électrovanne 27 et le relais 18 de mise en marche de la pompe 13. Le contact 31b commande donc l'écoulement du fluide du vérin 10 vers le vérin 1 et par actionnement du contact 32b, l'alimentation du vérin 1 par la pompe 13. Enfin, le contact 32a commande l'électr,ovanne 25 pour la décharge du vérin 1 dans le réservoir 12. Le dispositif comporte également un interrupteur 33 qui commande le relais 18 et l'électrovanne 28 pour mettre sous pression le vérin 1 de levage et le vérin 10 de stockage. Le vérin 10 de stockage est calibré pour stocker le fluide à une pression déterminée fonction de la force du ressort 10a, mais le fluide est refoulé vers le vérin 10 avec une pression qui dépend du poids de la charge quand celle-ci s'abaisse. I1 est donc nécessaire de prévoir des vérins 10 de stockage ayant des ressorts 10a de calibre différent. A cet effet, comme représenté à la figure 3, le circuit 8 est branché sur une vanne manométrique 34 différentielle qui, suivant la pression qui lui est appliquée, dirige le fluide vers un vérin 35 de stockage basse pression ou vers un vérin 36 de stockage haute pression. Ces deux vérins sont évidemment raccordés au circuit 7,tandis que le clapet antiretour 11 est placé entre le relais 34 et chaque vérin 35 et 36. Le relais 34 peut être conçu pour plusieurs niveaux de pression auxquels correspondent respectivement plusieurs vérins de stockage. Les vérins ce stockage peuvent étre réalisés de différentes autres façons comme représenté aux figures 4, 5 et 6. A la figure 4, le vérin 10 de stockage comporte un premier piston 37 poussé par un ressort 10a prenant appui contre un second piston 38 lui-meme poussé par un ressort 39, les ressorts 10a et 39 ayant des résistances à la compression différentes, ce qui permet d'avoir un vérin de stockage à deux pressions différentes. On peut également, comme représenté aux figures 5 et 6, concevoir un vérin 1 de levage qui entoure le vérin 10 de stockage (figure 5) ou qui est entouré par le vérin 10 de stockage (figure 6). Pour mettre en charge les vérins de stockage, il peut être avantageux de récupérer l'énergie des moteurs équipant les appareils de levage, tels par exemple les moteurs d'entrainement des chariots élévateurs. A cet effet, on accouple les arbres de transmission de ces moteurs à des pompes de mise en pression des vérins 10 de stockage. Ces pompes peuvent être alimentées soit en permanence pendant la marche des moteurs, ou seulement durant les ralentissements en tant que freins de récupération de l'énergie cinétique des moteurs lors de leur arrêt. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. REVENDICATIONS lQ Dispositif de levage à récupération d'énergie caractérisé en ce qu'il comprend au moins un vérin (1) de levage alimenté en fluide sous pression, ce vérin (1) étant relié, lors de l'abaissement de la charge un autre vérin (10) ou chambre de stockage de fluide sous pression, le fluide de la chambre (10) servant à provoquer le levage ultérieur d'une charge portée par le vérin (1), un dispositif (3) de commutation reliant le vérin (1) et la chambre (10) qui sont reliés par deux circuits indépendants à un seul sens de circulation de fluide. 20- Dispositif de levage selon la Revendication 1, caractérisé en ce qu'une source (13) de fluide sous pression coopère avec le fluide sous pression de la chambre (10). 30) Dispositif de levage selon la Revendication 1 ou la Revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de commutation est une vanne (3) de commutation à au moins deux voies interposées entre le vérin (1) et la chambre (10), les deux voies (4-7) et (5-8) reliant le vérin (1) à la chambre(l0)et comportant chacune un clapet antiretour (11-14) permettant la circulation du fluide vers la chambre (10) pour une voie et vers la vanne (3) pour l'autre voie. 4 - Dispositif de levage selon la Revendication 1 ou la Revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de commutation comprend deux électrovannes(24 et 26) respectivement montées sur deux circuits (7 et 8) en dérivation reliant le vérin (1) à la chambre (10), chaque circuit (7 et 8) comportant un clapet antiretour (11 et 14) permettant la circulation du fluide dans le circuit (7) en sens inverse de celle dans le circuit (8). so Dispositif selon la Revendication 3 ou la Revendication 4, caractérisé en ce qu'un interrupteur commande la mise en marche d'une pompe 13 envoyant, par l'intermédiaire d'un clapet antiretour (15), du fluide sous pression dans le circuit(7) d'alimentation du vérin (1). 6 - Dispositif selon la Revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un circuit de décharge du vérin (1) et/ou de la chambre (10) vers le réservoir (12) dans lequel la pompe (13) puise le fluide. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des Revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la chambre (10) est composée d'au moins un vérin agissant à l'encontre d'un ressort (lOa) calibré pour que le stockage du fluide soit fait à une pression déterminée. 80- Dispositif selon la Revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs vérins (35-36) à ressorts de calibres différents, ces vérins étant reliés au circuit (8) du fluide en provenance du vérin de levage par une vanne (34) manométrique différentielle à autant de voies que de vérins (35 et 36). 90- Dispositif selon l'une quelconque des Revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la chambre (10) de stockage comporte un premier piston (37) poussé par un premier ressort (10a) prenant appui sur un second piston (38), lui-même poussé par un ressort (39) prenant appui sur le fond de la chambre (10) ou sur un troisième piston. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des Revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la chambre du vérin (10) de stockage est concentrique à la chambre du vérin (1) de levage. 11 - Dispositif selon la Revendication 2, caractérisé en ce que la source (13) de fluide sous pression comprend au moins une pompe couplée à l'arbre de transmission d'un moteur d'entraînement du dispositif de levage.