Brevet FR2518665A1 — publié le 19830624

La présente invention concerne un dispositif de commande hydraulique pour un appareil de reprise en silo avec un couteau entraîné par un moteur hydraulique et un entraînement d'avance correspondant, commandé par an servomoteur, une source commune de fluide sous pression alimentant les deux moteurs hydrauliques par l'intermédiaire d'un distributeur-régulateur de débit à 3 voies, dont le débit constant est dirigé vers le servomoteur de l'entraînement d'avance et le débit résiduel vers le moteur hydraulique.Un tel dispositif de commande est déjà connu, dans lequel le débit résiduel est dirigé par un distributeurrégulateur de débit à trois voies vers un servomoteur pour l'entraîne- ment d'avance, et le débit constant du distributeur-régulateur est dirigé vers un moteur hydraulique pour l'entraînement correspondant du couteau. Ce dispositif de commande présente l'inconvénient suivant dans le cas d'une surcharge de l'entraînement du couteau et par suite d'un couple trop élevé dans le moteur hydraulique, un limiteur de pression protégeant le débit résiduel fonctionne et vide dans le réservoir le fluide sous pression de la liaison dans laquelle circule le débit résiduel. Le distributeur-régulateur de débit continue à délivrer le débit constant à l'entraînement d'avance.Ce dispositif de commande n'interdit pas une surcharge du couteau en toute certitude. Le débit de fluide sous pression s'écoulant vers le réservoir entraîne en outre des pertes énergétiques relativement importantes. La demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le nO 11 08 027 décrit par ailleurs des distributeurs-régulateurs de débit à trois voies, réalisables sous forme d'un distributeur à commande directe ou piloté. Une utilisation de ces distributeurs sur des véhicules est jugée avantageuse dans cette demande, le débit constant du régulateur alimentant une direction hydraulique et le débit résiduel un vérin hydraulique ou un ventilateur à commande hydraulique. Une -uti- lisation du distributeur-régulateur de débit pour la commande de deux entraînements s'influençant mutuellement n'est pas mentionnée. La demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le n 27 53 601 décrit par ailleurs un distributeur-régulateur-de débit à trois voies du type à commande directe, comportant en outre un limiteur de pression. Le distributeur-régulateur de débit peut ainsi assumer une fonction de limitation de pression, son tiroir régulateur réduisant le débit constant et augmentant le débit résiduel dans le cas d'une élévation de pression d'entrée, tout en pouvant ouvrir une liaison vers un réservoir Une utilisation de ce distributeur dans des commandes à deux entraînements s4influencant mutuellementn'est également pas mentionnée. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, un distributeur-régulateur de débit à trois voies avec limiteur de pression est utilisé de façon à réduire le débit constant vers le servomoteur, en fonction d'une charge prédéterminée du moteur hydraulique. Le dispositif de commande selon l'invention présente l'avantage d'interdire à coup sur, avec un appareillage réduit, une surcharge de I'entranement du couteau, car l'avance du couteau est réglée en fonction de la force de coupe du couteau entraîné par le moteur hydraulique.Lors d'un dépassement d'un couple déterminé sur le moteur hydraulique, ltemploi d'un tel distributeur-régulateur de débit avec limiteur de pression réduit non seulement la vitesse d'avance, en limitant le débit constant, mais délivre en outre un débit augmenté au moteur hydraulique pour l'entraînement du couteau. Les débits d'huile de commande s'écoulant alors vers le réservoir n' entraînent que des pertes énergétiques relativement faibles. Il est possible de maintenir la vitesse d'avance constante, indépendamment du couple de charge du moteur hydraulique et de la force d'avance. Une construction particulièrement simple est obtenue selon une autre caractéristique de l'invention par la réalisation du distributeurrégulateur de débit sous forme de distributeur à commande directe. Un dispositif de commande particulièment insensible à l'encrassement et plus précis est obtenu, selon une autre caractéristique de l'invention, par la réalisation du distributeur-régulateur de débit sous forme d > un distributeur piloté. Un débit d'huile minimal vers l'entraînement d'avance est obtenu de la façon simple et avantageuse suivante, selon une autre caractéristique de l'invention. Le distributeur-régulateur de débit compqrte une dérivation qui cpurt-circuite l'arête de commande influençant le débit constant et qui contient un étranglement limitant l'avance minimale. D'autres caractdristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous de deux exemples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente un dispositif de commande hydraulique pour un appareil de reprise en silo avec un régulateur de débit à commande directe; et la figure 2 représente une seconde forme de réalisation avec un régulateur de débit piloté. La figure I représente un dispositif de commande hydraulique 100. pour un appareil de reprise en silo 11, comportant un couteau 13 entraîné par un moteur hydraulique 12 et un entraînement d'avance 15 commandé par un servomoteur 14. Ce dernier est réalisé dans ce cas sous forme d'un vérin différentiel, dont le raccord 16 est relié à une première sortie 17 du débit constant d'un régulateur de débit à trois voies18. Ce dernier comporte en outre une seconde sortie 19 du débit résiduel, qu'une canalisation 21 relie à l'entrée du moteur hydraulique 12. Une entrée 22 du distributeur-régulateur de débit 18 est reliée à un premier raccord 23 d'utilisation d'un distributeur 4/3 24, dont~le second raccord 25 d'utilisation est relié par une canalisation 26 au raccord 27 de la chambre annulaire du servomoteur 14.Le tiroir de commande du distributeur 24 décharge, sur la position médiane 28 représentée, une pompe 29 dans un réservoir 31 et, sur deux positions de travail 30, 30', relie au choix un des raccords d'utilisation 23; 25 à la pompe 29 et le second raccord (25, 23) au'réservoir 31. L'alésage longitudinal 32 du distributeur-régulateur de débit 18 contient un tiroir régulateur 33, dont une face frontale est chargée par la force d'un ressort 34 logé dans une chambre 35 et par la pression régnant dans cette chambre de ressort, et dont la face frontale opposée est chargée par la pression à l'entrée 22. Le tiroir régulateur 33 porte une première arête de commande 36, qui commande la liaison entre l'entrée 22 et la seconde sortie 19pour le courant résiduel. L'entrée 22 est en outre reliée par un étrnaglement de mesure 37 à une chambre de pression 38, dont la section de passage vers la première sortie 17 du débit constant est influencée par une seconde arête de commande 39 du tiroir régulateur 33. La pression en aval de l'étran glement de mesure 37 et en amont du tiroir régulateur 33 est transmise à la chambre 35 du ressort par une première canalisation de commande 41 comportant un second étranglement 42. Une seconde ligne de commande 43 relie par ailleurs la chambre 35 du ressort au réservoir 31 par l'intermédiaire d'un troisième étranglement 44 et d'un limiteur de pression 45 en aval.Un tel distributeur-régulateur de débit à trois voies, comportant un étranglement de mesure 37 et l'étranglement 42 ainsi qu'un limiteur 45 de la pression dans la chambre 35 du ressort, est connu, par la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée- sous le n" 27 53 -601- par exemple. Le distributeurrégulateur de débit 18 comporte en outre pour l'amortissement un quatrième étranglement 46, inséré entre la chambre 35 du ressort d'une part et entre les étranglements 42 et 44 d'autre part.Une dérivation 47 est en outre réalisée danse distributeur-régulateur de débit 18 et relie le débit constant entre l'étranglement de mesure 37 et la chambre de pression 38 au débit constant.entre le tiroir régulateur 33 et la première sortie 17, par l'intermédiaire d'un cinquième etranglement 48. L'étranglement 37 mesure la perte de charge produite par le débit-volume constant vers la première sortie 17. La section de l'étranglement de mesure 37 est relativement grande par rapport à celle du second étranglement 42. Les deuxième (42), troisième (44) et quatrième (46) étranglements sont adaptés mutuellement de façon à produire un amortissement optimal du tiroir régulateur 33.La section de passage du second etranglement 42 est de préférence sensiblement égale à celle du troisième étranglement 44 et du- quatrième étranglement 46. La taille de la section passage du. cinquième étranglement 48 permet de maintenir un débit minimal de fluide sous pression vers le servomoteur 14 et par suite une faible avance, le débit constant étant bloqué par le tiroir régulateur 33. Un second distributeur-régulateur de débit à trois voies 51 est inséré dans la canalisation 26 de façon à diviser un débit de fluide sous pression provenant du second raccord 25-d'utilisation en un débit constant vers le raccord 27.de la chambre annulaire du servomoteur 14 et un débit résiduel qui s'écoule vers le moteur hydraulique 12 par un clapet de non-retour 52 s'ouvrant vers la canalisation 21. Le second distributeur-régulateur de débit 51 est en parallèle avec un second clapet de non-retour 53, qui permet un débit de fluide sous pression du raccord 27 de la chambre annulaire vers le distributeur 24. Le fonctionnement du dispositif de commande 10 est le suivant. Lorsque le tiroir de commande du distributeur 24 se trouve dans la position médiane 28 représentée, le moteur hydraulique 12 de-ltentraî- nement du couteau et le servomoteur 14 de l'entraînement davance correspondant sont bloqués hydrauliquement. Lorsque le distributeur 24 est amené dans sa première position de travail 30, la pompe 29 débite du fluide sous pression dans l'entrée 22 du distributeur-régulateur de débit 18. Un débit partiel s'écoule depuis ce dernier vers la première sortie 17, par l'étranglement de mesure 37 et la chambre de pression 38. La perte de charge produite par l'étranglement de mesure 37 agit sur le tiroir régulateur 33, contre la force exercée par le ressort 34. Lorsque cette perte de charge sur l'étranglement de mesure 37 est supérieure à la force du ressort 34; le tiroir régulateur 33 se déplace vers la droite et sa première arête de commande 36 ouvre la liaison entre l'entrée 22 et la seconde sortie 19. Un débit constant est ainsi commandé entre la premiere sortie 17 et le raccord 16 du vérin, tandis que le moteur hydraulique 12 entraînant le couteau reçoit le débit résiduel de la seconde sortie 19. Lorsque la pression dans la canalisa- tion 21 et par suite le couple du moteur hydraulique 12 augmentent du fait d'un accroissement de la force de coupe du couteau, la perte de charge sur l'étranglement de mesure 37 augmente aussi.Le tiroir régulateur 33 est encore plus déplacé vers la droite, contre la force exercée par le ressort 34, et réduit par sa seconde arete de commande 39 le débit partiel s'écoulant vers la première sortie 17. Le débitvolume constant est maintenu malgré la plus grande perte de charge vers le servomoteur 14. La pression plus élevée dans la canalisation 21 fait croître aussi la pression créée par la pompe dans l'entrée 22 et transmise à l'entrée du limiteur de pression 45 par l'étranglement de mesure 37, la première canalisation de commande 41 comprenant le second étranglement 42 et la troisième canalisation de commande comprenant le troisième étranglement 44.Après le fonctionnement du limiteur de pression 45, le débit de commande s'écoulant de la chambre 35 du ressort vers le réservoir 31, par la seconde canalisation de commande 43 et le limiteur de pression 45, est plus élevé que le débit alimentant la chambre 35 du ressort par le second étranglement 42 et la première canalisa.ion de commande 41.Le tiroir régulateur 33 est par suite déplacé encore plus vers la droite, contre la force du ressort 34, et sa seconde arête de commande 39 ferme complètement la section de passage vers la première sortie 17, tandis que la première arete de commande 36 ouvre davantage la;3iaison vers la seconde sortie t9. Seul un faible débit de fluide sous pression s 'écoule alors par la dérivation 47 vers la première sortie 17 puis le servomoteur 14, la taille du cinquième étr-anglement 48 déterminant l'avance minimale. Ce débit d'huile par le cinquième étranglement 48 dépend. de la pression produite par la charge. Une quantité plus élevée de fluide sous pression est simultanément disponible sur le moteur hydraulique 12 pour l'entraînement du couteau, qui peut ainsi se dégager facilement.La vitesse d'avance réduite diminue rapidement la force de coupe et par suite le moment résistant du moteur hydraulique 12. Lorsque la pression diminue enfin dans la canalisation 21, la pression diminue aussi à l'entrée 22 et le limiteur de pression 45 se ferme, de sorte que le débit d'huile de commande vers le réservoir 31 est supprimé. Le ressort 34 repousse vers le gauche le tiroir régulateur 33 soumis à des pressions égales, de sorte que le débit-volume constant se rétablit vers la première sortie 17, tandis que le débit résiduel vers la seconde sortie 19 est réduit. Sur la première position de travail 30, le fluide sous pression refoulé par le servomoteur 14 dans le raccord 27 de la- chambre- annulaire est dirigé par la canalisation 26 et le second clapet de nonretour 53 vers le distributeur 24 puis le réservoir 31. Avec le dispositif de commande il considérés l'avance produite par le servomoteur 14 est ainsi réglee en fonction de- la force de coupe du couteau entraîné par le moteur hydraulique 12. Une surcharge du couteau 13 et par suite du moteur hydraulique 1-2 est ainsi évitée à coup sûr. Lorsque le distributeur 24 est amene dans sa seconde position de travail 30', le fluide sous pression refoulé par la pompe 29 circule dans la canalisation 26 puis est divisé par le second- distributeur- régulateur de débit 51 en un débit constant vers le raccord 27 de la chambre annulaire et un débit résiduel qui s'écoule vers le moteur hydraulique 12 par le premier clapet de non-retour 52 et la eanalisation 21. Le servomoteur 14 ramène ainsi l'entraînement d'avance dans sa position de départ, le moteur hydraulique 12 entraînant le couteau qui n'est alors plus chargé. La-figure 2 représente partiellement un second dispositif de coup mande 60, qui diffère uniquement de celui selon figure 1 par un autre distributeur-régulateur de débit 61. Contrairement au distributeurrégulateur de débit 18 à commande directe de la figure 1, le distributeur-régulateur de débit 61 est piloté et differe uniquement par la soupape de pression 62 de pilotage et le raccordement différent de la première canalisation de commande 41 à l'entrée 22. Les éléments identiques portent par ailleurs les mêmes références.La construction et le fonctionnement du distributeur-régulateur de débit 61 - sans limiteur de pression 45 toutefois -. sont connus par le brevet de la République fédérale d'Allemagne nO 11 08 027, de sorte qu'une description de son fonctionnement est inutile ici. Le fonctionnement du distri buteur-régulateur de débit 61 piloté en liaison avec le limiteur de pression 45, correspond pour l'essentiel à celui du distributeurrégulateur de débit 18 selon figure 1. Le distribueur-regulateur de débit 61 piloté présente par rapport à ce dernier l'avantage d'une prise de pression directe par le second étranglement 42. te fonctionnement du dispositif de commande 60 est ainsi plus précis. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi que l'étranglement de mesure 37 peut être réglable le cas échéant. Le second distributeurrégulateur de débit 51 et le clapet de non-retour 53 en parallèle peuvent aussi être supprimés, le débit vers le moteur hydraulique 12 étant limité par un sixième étranglement 63 lors du recul de l'en- traînement d'avance 15, ce qui simplifie la constructions comme le montre la figure 2. Revendications 1. Dispositif de commande hydraulique pour un appareil de-reprise en silo avec un couteau entraîné par un moteur-hydraulique et un entraînement d'avance correspondant, commandé par un servomoteur, une source connune de fluide sous pression alimentant lès deux moteurs hydrauliques par l'intermédíaife d'un distributeur-régulateur de débit à trois voies, dont le débit constant est dirigé vers le servomoteur de l'entraînement d'avance et le débit résiduel vers le moteur hydraulique, ledit~dispositif étant caractérisé par l'emploi d'un distributeur-régulateur de débit à trois voies (18; 61) avec limiteur de pression (45) de façon que ledit distribnteùr (18; 61) réduise le débit constant vers-le servomoteur (14) en fonction d'une charge prédéterminée du moteur hydrâulique (12). 2. Dispositif de commande selon revendication 1, caractérisé en ce que le distributeur-régulateur de débit est un distributeur à commande directe (18). 3. Dispositif de commande selon revendication 1, caractérisé en ce que le distributeur-régulateur de débit est un distributeur piloté (61). 4. Dispositif de commande selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le distributeur-régulateur de débit (18; 61) comporte une dérivation (47) qui court-circuite l'arete de commande (39) influençant le débit constant et qui -contient -un -étranglement (48) limitant l'avance minimale. 5. Dispositif de commande selon une quelconque des revendications i à 4, caractérisé en ce qu 'une première canalisation de commande (41), reliant le débit constant du distributeur-régulateur de débit (18, 61) à la chambre (35) du ressort du tiroir régulateur (33) par l'intermédiaire d'un second étranglement (42), contient un quatrième étranglement (46) situé en aval du second étranglement (42); une seconde canalisation de commande (43), reliant la chambre (35) du ressort au réservoir (31) par l'intermédiaire du limiteur de pression (45), contient un troisième étranglement (44) situé en amont du limiteur de pression (45), et lesditsétranglements (42, 44, 46) présentent une section de passage sensiblement égale. 6. Dispositif de commande selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un clapet de non-retour (52) dérive, sur, le débit s'écoulant vers le raccord (27) de la chambre annulaire, un débit partiel vers le moteur hydraulique (12), lors du recul de l'entraînement avance (15). 7, Dispositif de commande selon revendication 6, caractérisé en ce que dans la canalisation (26) reliant un distributeur (24) à un raccord (27) de la chambre annulaire du servomoteur (14) est inséré un second distributeur-régulateur de débit à trois voies (51), qui divise le débit provenant du distributeur (24) en un débit constant vers le servomoteur (14) et un débit résiduel dirigé vers le moteur hydraulique (12) par un premier clapet de non-retour -(52), ouvrant vers ce dernier; et le distributeur-régulateur de débit (51) est en parallèle avec un second clapet de non-retour (53) dirigeant le débit du servomoteur (14) vers le distributeur (24) la canalisation (26). 8. Dispositif de commande selon revendication 6, caractérisé en ce que le débit partiel vers le moteur hydraulique (12) est limité par un sixième étranglement (63), branché en particulier en amont du premier clapet de non-retour (52).