Brevet FR2535151A1 — publié le 19840504

L'invention part d'un dispositif hydraulique de régulation du releveur sur tracteurs moissonneuses-batteuses et machines analogues, comprenant un circuit hydraulique de travail avec un distributeur et un vérin de relevage et un circuit hydraulique de commande destiné au traitement de signal hydraulique et contenant des générateurs de valeur de consigne et de valeur réelle et des points d'étranglement supplémentaires pour conformer le circuit de commande en pont, dans la diagonale duquel le distributeur - manoeuvrable par pression en deux directions - est monté par son premier et son second orifice de commande hydraulique, ainsi que des moyens pour arrêter le débit d'huile vers le vérin de relevage lorsque le releveur arrive à une position de fin de course prédéterminée, ce pourquoi le circuit de commande contient une soupape de fin de course actionnnée par le vérin de relevage. On connais déjà un tel dispositif par la demande de brevet européen Al 004354, où la régulation de relevage entièrement hydraulique pour un tracteur est équipée d'un dispositif hydraulique de fin de course. Un circuit de commande en pont intégral contient à cet effet une soupape de fin de course qui peut etre actionnée par un vérin de relevage et qui coupe alors, à une position de fin de course prédéterminée du releveur, la décharge du circuit de commande vers le réservoir. Cette disposition a l'inconvénient que la soupape de fin de course se trouve dans une conduite commune d'écoulement vers le réservoir des deux générateurs ou dispositifs de réglage de la valeur de consigne pour la position en hauteur et pour l'effort de tirage.La conséquence de ce montage de fin de course est que, quand ladite soupape est actionnée, la vanne régulatrice est manoeuvrée de façon indéfinie en direction "abaissement" et ne reprend pas forcément sa position neutre. I1 existe en plus le risque que le dispositif de fin de course travaille trop lentement, en raison des étranglements obligatoirement petits dans le pont, de sorte que le puissant mécanisme de relevage heurte avec force une butée mécanique, ce qu'il faut éviter. Il peut arriver aussi, avec ce dispositif de régulation de relevage, que les manoeuvres d'arrêt en fin de course soient trop lentes et que le distributeur commandant le vérin de relevage et qui est monté dans un circuit de réglage se bloque par étranglemsnt. Le dispositif travaille alors contre la pression due à la charge, sans que le vérin de relevage bouge. Par la demande de brevet allemand DE-AS 12 44 363, on connait en outre un dispositif hydraulique de régulation de relevage sur un tracteur, qui travaille avec une vanne régulatrice pilotée actionnée mécaniquement, ainsi qu'avec un dispositif hydraulique de fin de course. Pour l'arrêt en fin de course, ce dispositif utilise déjà une soupape de fin de course à trois orifices et deux positions, qui est montée dans le circuit de cummande hydraulique d'une vanne principale. Ce dispositif a l'inconvénient qu'il ne seprête pas à une régulation de relevage entièrement hydraulique, du fait que le tiroirpilote de la vanne régulatrice est actionnée mécaniquement. De plus, le tiroir de commande principal est seulement déplaçable en une direction par le fluide de pression, à partir de sa position de départ. L'invention vise notamment à éviter les inconvénients décrits ci-dessus de l'art antérieur. Selon l'invention, un dispositif hydraulique comme indiqué au début est essentiellement caractérisé en ce que la soupape de fin de course est une soupape à trois orifices et deux positions, dont le premier orifice est relié au premier orifice de commande et dont le second orifice est relié au second orifice de commande du distributeur, tandis que le troisième orifice de la soupape de fin de course est relié à la prise de pression médiane entre deux étranglements disposés en série dans une branche du pont, que le premier orifice de la soupape de fin de course est précédé d'un premier clapet antiretour s'ouvrant en direction de cet orifice et que la diagonale du pont contient, entre ladite prise de pression médiane et le second orifice de commande du distributeur, un second clapet antiretour s'ouvrant en direction de ce second orifice. Un tel dispositif a notamment l'avantage qu'il permet un arrêt sûr et rapide en fin de course. Du fait qu'un équilibre de pression est établi entre les orifices de commande du distributeur (vanne régulatrice), le tiroir de ce distributeur reprend avec certitude sa position neutre. De plus, le dispositif hydraulique de régulation selon l'invention est réalisable avec un nombre relative ment réduit de composants et sa puissance peut également être faible. Le principal avantage est cependant que le risque de blocage par étranglement du distributeur (vanne régulatrice) dans son circuit de réglage est considérablement réduit. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est la représentation simplifiée d'un dispositif hydraulique selon l'invention pour la régulation de relevage sur un tracteur ; et - la figure 2 montre une partie du dispositif de figure 1 à la position actionnée de la soupape de fin de course, de même qu'une coupe axiale partielle du distributeur, après déplacement de son tiroir à la position "abaissement". Le dispositif 10 représenté su r la figure 1, servant à la régulation de relevage sur un tracteur, comprend un circuit hydraulique de travail 11 et un circuit hydraulique de commande 12 pour le traitement de signal purement hydraulique. Le circuit de travail 11 contient une pompe 13, un distributeur 14 à trois voies et trois positions, qui travaille comme vanne régulatrice, ainsi qu'un vérin de relevage 15 commandé par ce distributeur. Le distributeur 14 possède un tiroir 16 qui est centré par des ressorts 17 à une position neutre 18. Le tiroir 16 peut être déplacé contre la force de l'un des ressorts à une position "soulèvement", désignée par 21, par application d'une pression hydraulique suffisamment élevée à un premier orifice de commande 19. De façon analogue, le tiroir 16 peut être déplacé à une position "abaissement" désignée par 23, par application d'une pression hydraulique suffisamment élevée à un second orifice de commande 22. Le vérin de relevage 15 commande de façon connue un bras de relevage 24 qui attaque un attelage habituel et non représenté d'un tracteur. Le circuit de commande 12 est alimenté en huile sous pression par une pompe de commande 25 et il comporte, pour le traitement de signal,un pont intégral, dans lequel une première 26 et une seconde branche 27 sont disposées en parallèle entre la pompe de com mande 25 et un réservoir 28. Chacune des branches 26 et 27 du pont contient, comme résistance fixe, un premier étranglement 29 respectivement 31 et, en série avec lui, un second étranglement réglable 32 respectivement 33.Le second étranglement 32 de la première branche 26 du pont sert de dispositif de réglage ou générateur de valeur de consigne pour le dispositif de régulation de relevage 10. L'étran- glement réglable 33 dans la deuxième branche 27 du pont sert de générateur de valeur réelle. I1 est relié à cet effet par une tringlerie mécanique 34 à un transmetteur 35 qui produit des signaux fonction de la position du bras de relevage 24. Le distributeur 14 est monté par ses orifices de commande 19, 22 dans la diagonale 38 du pont intégral. La pression P1 à la prise médiane 36 entre les deux étranglements 29, 32 de la première branche 26 est par conséquent appliquée au premier orifice de commande 19 du distributeur.La pression P2 à la prise médiane 37 entre les deux étranglements 31, 33 de la seconde branche 27 du pont peut agir de façon analogue dans le second orifice de commande 22, à travers un tronçon de la diagonale 38 du pont. Le circuit de commande 12 contient en outre, pour la coupure de l'alimentation hydraulique du vérin de relevage en fin de course, une soupape de fin de course 41 à trois orifices et deux posi tions,qui est en fait montée parallèlement à la diagonale 38 du pont. Le premier orifice 42 de la soupape 41 est relié au premier orifice de commande 19 du distributeur, donc aussi à la prise de pression médiane 36. La conduite 43 menant au premier orifice 42 contient un premier clapet antiretour 44 qui s'ouvre en direction du premier orifice 42 de la soupape 41. Le second orifice 45 de cette dernière est relié par une deuxième conduite 46 au second orifice de commande 22 du distributeur. Le troisième orifice 47 de la soupape de fin de course 41 communique par une troisième conduite 48 avec la prise de pression médiane 37. Un second clapet antiretour 49, s'ouvrant en direction du second orifice de commande 22, est prévu en plus dans la partie de diagonale 38 comprise entre la prise médiane 37 et cet orifice 22. La soupape de fin de course 41 possède un corps 51 dans lequel peut coulisser un tiroir 52. Ce tiroir est maintenu par un ressort 53 à une position de départ où il coupe le premier orifice 42 et relie le second orifice 45 au troisième (47). Le tiroir 52 peut être déplacé par une butée 54 solidaire du bras de relevage 24, contre la force du ressort 53, à une position de travail où le premier orifice 42 communique avec le second (45), tandis que le troisième orifice 47 est coupé hydrauliquement, comme on peut le voir sur la figure 2. Le dispositif hydraulique de régulation 10 fonctionne comme décrit ci-après. I1 est supposé au départ que le dispositif de régulation 10 soit en état d'équilibre, auquel cas la valeur réelle, représentée par un réglage déterminé du second étranglement 33, correspond à la valeur de consigne réglée sur l'étranglement 32. Les pressions P1 et P2 sont alors égales et le tiroir 16 du distributeur 14 est centré par ses ressorts 17 à la position neutre 18, où il bloque hydrauliquement le vérin de relevage 15. Lorsque, dans le but de soulever davantage l'outil agricole porté ou semi-porté par l'attelage, la section d'écoulement du second étranglement 32 pour la valeur de consigne est réduite, la pression P1 monte et, comme cette pression agit également dans le premier orifice de commande 19, elle pousse le tiroir du distributeur à sa position "soulèvement" 21. De l'huile débitée par la pompe 13 est alors envoyée par le distributeur 14 au vérin 15, lequel soulève le bras de relevage 24 davantage. I1 est supposé maintenant que la valeur de consigne réglée sur l'étranglement 32 soit plus grande que celle correspondant à la position la plus haute possible du bras de relevage 24, ce qui est la condition d'entrée en action du dispositif hydraulique d'arrêt en fin de course.Lorsque le bras 24 s'approche de cette position maximale en hauteur, la butée 54 s'applique contre le tiroir 52 de la soupape de fin de course 41 et déplace le tiroir de la position de départ représentée sur la figure 1 à sa position de travail, contre la force du ressort 53. La butée 54 déplace le tiroir 52 vers la gauche - dans la représentation de la figure 1 - jusqu'à ce que le tiroir établisse la communication entre le premier orifice 42 et le second orifice 45. Lorsque cela est le cas, la pression P1, qui est plus élevée que la pression P2, peut se propager à travers la conduite 43, le clapet antiretour 44, la liaison établie par le tiroir 52 entre les orifices 42 et 45 et par la seconde conduite 46, jusque dans le second orifice de commande 22 du distributeur.Comme le tiroir 52 bloque en même temps le troisième orifice 47, la pression plus élevée P1 ne peut pas se détendre par la soupape, ni par le second clapet antiretour 49 fermé, vers la prise médiane 37 de la seconde branche 27 du pont. Dans les orifices de commande 19, 22 du distributeur est ainsi établi un équilibre de pression, de sorte que les ressorts 17 ramènent le tiroir 16 à sa position neutre 18. L'opération de soulèvement est alors arrêtée. Cet arrêt hydraulique en fin de course est garanti dans tous les cas parce que le tiroir 16, en raison de l'égalité des pressions sur les orifices de commande, ne peut pas rester à sa position de soulèvement 21, ni prendre la position d'abaissement 23. I1 est ainsi empêché, quoi qu'il arrive, que le bras de relevage 24 heurte sa butée mécanique. Le tiroir 52 reste à sa position enfoncée de travail tant que le vérin 15 et par suite également le bras de relevage 24 restent à la position la plus haute. Pour sortir de cette position de fin de course haute, le tiroir 16 du distributeur 14 doit être amené à sa position d'abaissement 23. Cela peut être produit par l'augmentation de la section d'écoulement du second étranglement 32 pour la valeur de consigne, ce qui fait baisser la pression P1. Le même déplacement vers la gauche du tiroir 16, en direction de la position d'abaissement, est produit lorsque la section d'écoulement du second étranglement 33 pour la valeur réelle est réduite, ce qui fait monter la pression P2. Dans un cas comme dans l'autre, la pression P2 à prise médiane 37 devient supérieure à la pression P1 dans la première branche 26 du pont. Pendant que le tiroir 52 occupe encore sa position enfoncée de travail, où il bloque le troisième orifice 47 de la soupape de fin de course 41, la pression plus élevée P2 de la prise médiane 37 peut se propager à travers un tronçon de la diagonale 38 du pont, contenant le second clapet antiretour 49 qui s'ouvre, jusque dans le second orifice de commande 22 du distributeur 14. Le premier clapet antiretour 44 dans la première conduite 43 empêche que la pression plus élevée P2 se détende vers la prise médiane 36 de la première branche 26 du pont. La pression P2 déplace par conséquent le tiroir du distributeur 14 à sa position d'abaissement 23, comme représenté sur la figure 2.Pendant l'abaissement qui s'ensuit du bras de relevage 24, la butée 54 s'écarte du tiroir 52, que le ressort 53 rappelle à sa position de départ. La figure 2 montre le début de cette opération d'abaissement alors que le tiroir 52 de la soupape de fin de course 41 occupe encore la position enfoncée de travail. Le mouvement d'abaissement est arrêté lorsque la valeur de consigne préréglée sur l'étrangle- ment 32 correspond à la valeur réelle retransmise au second étran également 33. Le dispositif est ainsi revenu à l'état de départ représenté sur la rigure 1. La position (l'orientation) du bras de relevage 24 peut donc être réglée, indépendamment du dispositif hydraulique d'arrêt en fin de course,par le réglage du générateur de valeur de consigne 32 et au moyen du distributeur 14. Le dispositif 10 selon l'invention permet par consé- quent, grae à la disposition particulière d'une soupape de fin de course 41 à trois orifices et deux positions et de deux clapets. antiretour 44, 49 essentiellement en parallèle avec la diagonale 38 du pont d'un circuit de commande 12, d'obtenir un arrêt hydraulique en fin de course où le tiroir 16 du distributeur 14 retourne avec certitude à sa position neutre 18. De plus, le dispositif hydraulique de régulation 10 avec son dispositif d'arrêt en fin de course est de construction relativement simple et n'occasionne aucune perte de puissance. Il est bien entendu possible d'apporter des modifications au dispositif 10 représenté sans sortir du cadre de l'invention. I1 est notamment possible d'intervertir les générateurs de valeur réelle et de valeur de consigne dans les branches du pont. Les étranglements fixes 39, 31 pourraient également être remplacés par des étranglements variables. La régulation de position représentée peut aussi être combinée avec d'autres sortes de régulations ou être remplacée complètement par celles-ci. Avec la grande variété des dispositions possibles - dans le cadre des montages en pont - des générateurs de valeurs réelles, générateurs de valeurs de consigne et résistances (étranglements) fixes, il est également possible de concevoir d'autres formes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif hydraulique de régulation du releveur sur tracteurs, moissonneuses -batteuses et machines analogues, comprenant un circuit hydraulique de travail avec un distributeur et un vérin de relevage et un circuit hydraulique de conrmande destiné au traitement de signal hydraulique et contenant les générateurs de valeur de consigne et de valeur réelle et des points d'étranglement supplémentaires pour conformer le circuit de commande en pont, dans la diagonale duquel le distributeur - manoeuvrable par pression en deux directions - est monté par son premier et son second orifice de commande hydraulique, ainsi que des moyens pour arrêter le débit d'huile vers le vérin de relevage lorsque le releveur arrive à une position de fin de course prédéterminée, ce pourquoi le circuit de commande contient une soupape de fin de course actionnée par le vérin de relevage, caractérisé en ce que la soupape de fin de course est une soupape à trois orifices et deux positions (41), dont le premier orifice (42) est relié au premier orifice de commande (19) et dont le second orifice (45) est relié au second orifice de commande (22) du distributeur (14), tandis que le troisième orifice (47) de la soupape de fin de course est relié à la prise de pression médiane (37) entre deux étranglements (31, 33) disposés en série dans une branche (27) du pont, que le premier orifice (42) de la soupape de fin de course est précédé d'un premier clapet antiretour (44) s'ouvrant en direction de cet orifice et que la diagonale (38) du pont contient, entre ladite prise de pression médiane (37) et le second orifice de commande (22) du distributeur, un second clapet antiretour (49) s'ouvrant en direction de ce second orifice. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape de fin de course (41) possède un obturateur mobile, notamment sous forme d'un tiroir (52), qui est maintenu par un ressort (53) à sa position de départ (figure 1) où il coupe le premier orifice (42) et relie le second (45) au troisième orifice (47), tandis que, lorsqu'il occupe sa position de travail pour la coupure de l'alimentation hydraulique du vérin de relevage en position de fin de course, l'obturateur (52) coupe le troisième orifice (47) et relie le premier (42) au second orifice (45). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit de commande (12) est réalisé comme un pont intégral qui contient, dans chacune de ses branches (26, 27), en amont de la diagonale (38) du pont, un premier point d'étranglement (29, 31) sous forme d'une résistance fixe et, en aval de la diagonale (38), un générateur de valeur réelle, respectivement un générateur de valeur de consigne, sous forme d'un étranglement réglable (32, 33). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tiroir (16) du distributeur (14) prend une position "soulèvement" (21) lorsque la pression est plus élevée dans le premier orifice de commande (19) et une position "abaissement" (23) lorsque le pression est plus élevée dans le second orifice de commande (22).