Brevet FR2609119A1 — publié le 19880701

La présente invention est relative à un dis- positif de commande pour au moins deux organes consom- mateurs hydrauliques alimentés par au moins une pompe, dans lequel un distributeur commandant le sens et la vitesse est affecté à chaque organe consommateur, avec, entre chacun des distributeurs et la pompe une balance de pression qui est sollicitée par une différence de pression régnant entre l'entrée et la sortie du distri- buteur correspondant, pour régler un débit indépendam- ment de la charge, et dans lequel, en cas de refoule- ment insuffisant de la pompe, un dispositif intervient pour diminuer le débit. Il est connu (DE-A-2 651 325), avec des distributeurs pré-commandés, de diminuer la pression de pré-commande, suivant la différence de pression entre la pression de la pompe et la pression de charge chaque fois la plus élevée, lorsque le volume refoulé par la pompe ne suffit plus à alimenter les organes consomma- teurs avec les débits réglés par les distributeurs, et que, de ce fait, la pression de la pompe chute. Du fait de la réduction de la pression de pré-commande, la course de tous les distributeurs commandés est réduite dans le même rapport, par l'intermédiaire des soupapes de pré-commande, de sorte que la vitesse de déplacement des organes consommateurs est réduite de façon corres- pondante sans qu'un organe consommateur reste au repos. Dans cette disposition connue, il est prévu une soupape de commande, qui est sollicitée en sens contraires par la pression de la pompe et par la pression de charge chaque fois la plus élevée, et qui est disposée dans la conduite de pression de commande allant aux soupa- pes de pré-cmnmande des distributeurs. Lors d'un manque de puissance de la pompe de débit principal et d'une chute de pression correspondante, la soupape se déplace et réduit la pression de commande. On a également proposé(DE-A-35 32 816) de diminuer dans un même rapport les débits dans les organes consommateurs en cas de manque de puissance de la pompe, en prévoyant que les balances de pression branchées avant les différents distributeurs sont sollicitées à la fermeture par une pression de commande commune qui est produite dans une soupape de commande suivant la différence de pression entre la pression de la pompe et la pression de charge la plus élevée. Pour amener la pression de commande sur les balances de pression celles-ci sont pourvues d'un dispositif de réglage supplémentaire ou d'une chambre supplémentaire de pression de commande. L'invention a pour objet d'utiliser, sans moyen supplémentaire, les balances de pression prévues par ailleurs pour obtenir une pression de commande qui sert à son tour à réduire dans le même rapport le débit passant par les distributeurs et allant aux différents organes consommateurs, si le volume débité par la pompe ne suffit pas. Le problème mentionné est résolu conformément à l'invention grâce au fait que lorsque la différence de pression se réduit, chacune des balances de pression peut être amenée à partir de sa position normale, dans une position de commande supplémentaire, dans laquelle une conduite de pression de commande est reliée à une voie d'écoulement par l'intermédiaire de la balance de pression par un étranglement, et une pression de commande est produite, assurant la réduction de l'ali- mentation des organes consommateurs dans un même rapport. Suivant des modalités avantageuses de l'inven- tion, qui peuvent secombiner entre elles: - si le dispositif comprend des soupapes de pré-commande actionnées hydrauliquement, dans la posi- tion de commande supplémentaire de la balance de pres- sion, la pression appliquée à toutes les soupapes de pré-commande peut être abaissée, et dans cette posi- tion de la balance de pression, de préférence, la conduite de pression de commande allant aux soupapes de pré-commande est reliée à la voie d'écoulement par l'intermédiaire d'un étranglement de la balance de pression. Il est intéressant alors que la section trans- versale de cet étranglement soit variable; - dans la position de commande supplémentaire de la balance de pression, la résistance de débit minimale reste maintenue par la balance de pression jusqu'au distributeur correspondant; - les soupapes de pré-commande sont consti- tuées sous forme de diviseurs de pression comportant chacun deux soupapes d'étranglement déplaçables conjointement par paires et en sens inverse, la conduite de pression de commande étant chaque fois reliée à un réservoir par l'intermédiaire de deux soupapes d'étranglement montées en série et chaque conduite de pression de pré-commande allant au distri- buteur correspondant étant reliée à la liaison entre deux soupapes d'étranglement. Suivant une autre modalité: - dans la position de commande supplémentaire de la balance de pression, la pression de commande produite dans la conduite de pression de commande est appliquée conjointement à toutes les balances de pression et sollicite celles-ci dans le sens de la fermeture. De préférence, dans la même position de la balance de pression, la conduite de pression de commande est reliée au réservoir par l'intermédiaire d'un étranglement. Il est intéressant que cet étran- glement soit commun à toutes les balances de pression. Dans le cas ci-dessus, on prévoit avantageu- sement que chaque balance de pression est pourvue d'un dispositif de réglage agissant sur le piston de réglage, ledit piston étant sollicité par la pression de commande. De préférence, ce piston agit sur le ressort de pression de commande de la balance de pres- sion lors d'une sollicitation de pression contrairement à la direction de sa force. Il est intéressant alors de prévoir que le ressort de réglage de ce piston, qui est sollicité par un ressort de pression, est précontraint et que le piston est déplacé, lors d'une sollicitation de pression contraire au sens de la force du ressort de pression, de façon à diminuer la précontrainte du ressort de commande. Dans le même cas, on peut prévoir aussi que la pression de commande sollicite une chambre de pression de commande supplémentaire pour le piston de commande de chaque balance de pression; - au moins l'un des organes consommateurs est exclu de la diminution du débit. Ainsi, conformément à l'invention, lorsque la pression de la pompe chute, la balance de pression particulière qui a déjà atteint dans sa position de commande la position extrême pour la chute de pression minimale de la pompe au distributeur est amenée à partir de cette position normale, jusqu'à une position de commande dans laquelle une conduite de pression de commande est reliée à une voie d'écoulement par un étranglement. On obtient ainsi une pression de commande qui est utilisée pour la réduction, de préférence dans un même rapport, de l'alimentation des organes consom- mateurs. A cet égard trois formes de réalisation sont possibles. Si les distributeurs sont pré-commandés hydrauliquement, la pression de commande amenée aux transmetteurs pour régler la pression de pré-commande est réduite et de ce fait la course des distributeurs est diminuée dans un même rapport. Dans ce cas, les appareils de commande servant au réglage de la pression de pré-commande sont constitués de façon que la diminu- tion, côté entrée, de la pression de commande entraîne une chute correspondante de la pression de pré-commande réglée sur l'appareil de commande. Avec les soupapes de réduction de pression habituelles utilisées comme soupapes de pré-commande, ceci n'est pas le cas, parce qu'avec celles-ci, il y a compensation d'une variation de pression d'admission. Dans la forme de réalisation exposée, la pression de commande existant dans la conduite de pression de commande diminue avec la posi- tion de commande d'une balance de pression et agit, par l'intermédiaire des transmetteurs de pré-commande, sur les distributeurs pour diminuer conjointement leur course. Par ailleurs il est également possible, quand une balance de pression est en position de commande, d'accroître la pression de commande, et d'utiliser celle-ci pour détendre conjointement tous les ressorts des balances de pression, de sorte que le débit allant au distributeur est réduit de façon correspondante. Dans ce cas le mode d'actionnement du distributeur est quelconque (hydraulique, mécanique, électrique ou autre). Des exemples de réalisation de l'invention vont être exposés plus en détail avec référence aux dessins, qui montrent: - à la figure 1, un schéma hydraulique de la disposition de commande dans laquelle la pression de commande produite agit sur les distributeurs pré- commandés par l'intermédiaire du transmetteur de pré- commande correspondants; et - à la figure 2, un schéma hydraulique d'une disposition de commande, dans laquelle la pression de commande produite agit chaque fois sur des balances de pression. On a rassemblé trois distributeurs pré- commandés 10 dans un bloc de commande et une balance de pression 11 est affectée à l'alimentation de chaque distributeur, son piston est sollicité, par l'intermé- diaire d'une conduite 12, par la pression, côté entrée du distributeur et, par l'intermédiaire d'une conduite 14, par la pression côté sortie du distributeur, c'est- à-dire la pression de travail dans une des conduites allant aux raccords A et B. Le fluide sous pression refoulé par une pompe 15 dans la conduite 16 est amené à toutes les balances de pression 11. Les distributeurs 10 sont pré-commandés. Pour le réglage de la course, les rac- cords al, a2, a3 ou bl, b2, b3 reçoivent une pression de pré-commande qui est réglée sur un transmetteur de pré-commande 18 affecté à chaque distributeur 10. Cha- que transmetteur de pré-commande 18 est constitué sous forme d'un diviseur de pression comprenant chacun deux soupapes d'étranglement 19, 20 et 21, 22 pouvant être déplacées en sens contraires. Les soupapes d'étrangle- ment 19 et 20 sont montées en série entre une conduite de pression de commande 24 et un réservoir T. Le raccordement al du distributeur 10 est raccordé à la jonction entre les soupapes d'étranglement 19 et 20. La même chose s'applique au raccordement bi du distri- buteur. Tous les transmetteurs de pré-commande 18 sont construits de manière correspondante et reliés à la conduite de pression de commande 24. L'actionnement de chaque transmetteur de pré-commande s'effectue au moyen d'une poignée 25. En la déplaçant pour régler une pression de précommande sur le raccord al, on ouvre l'étranglement supérieur 19 et on déplace l'étranglement 20 dans le sens de la fer- meture, ce qui fait que la pression croît à l'endroit du raccordement al. Dans l'état non actionné, l'étranglement 19 est fermé et l'étranglement 20 est ouvert vers le réservoir. On obtient ainsi,par division de la pression, le pression de pré-commande souhaitée pour déplacer le distributeur correspondant 10.La même chose s'applique au choix de la pression de pré-commande sur le raccor- dement bl. La pression dans la conduite de pression de commande 24 est produite par une pompe 28 qui lui est reliée par l'intermédiaire d'un étranglement 29 et cette pression est limitée par un clapet 30. La conduite de pression de commande 24 est reliée en outre au rac- cordement St de chaque balance de pression l. La pression de charge la plus élevée apparais- sant chaque fois sur un distributeur 10 est sélectionnée par l'intermédiaire de soupapes à deux voies 32 et ame- née par l'intermédiaire d'un raccord LS du bloc soupapes à un régulateur LS du courant débité par la pompe 15. Chaque balance de pression 11 comporte trois positions principales. Dans la position I la balance de pression est fermée; la position II correspond à la position de réglage, dans laquelle le débit sortant de la conduite de refoulement 16 vers le distributeur est plus ou moins étranglé, jusqu'à ce que, dans cette position de réglage, la chute de pression minimale vers le distributeur soit établie, et III correspond à la position dite de commande, dans laquelle le fluide sous pression sortant de la conduite 16 peut s'écouler égale- ment sans entrave vers le distributeur. Dans la posi- tion de fermeture I et la position normale II, la conduite de pression de commande St est fermée, tandis que dans la position de commande III la conduite de pression de commande 24 est reliée à une conduite 35 menant au réservoir T. On voit que les positions I et II correspondent à la structure usuelle d'une soupape de réglage du débit dans laquelle le piston de réglage est sollicité, dans le sens de l'ouverture, par la pression d'un ressort de réglage 36 et par la pression sur le côté sortie du distributeur, c'est-à-dire par la pression dans la conduite 14, et, dans le sens de la fermeture, par la pression sur le côté entrée du distributeur par l'inter- médiaire de la conduite 12. Ainsi la balance est d'abord amenée dans la position de réglage II par le ressort de réglage 36. Du fait de la résistance de travail variable, la pres- sion de charge varie dans la conduite 14. Si la pres- sion de charge chute, le piston de réglage de la balance de pression se déplace dans le sens de la fer- meture, jusqu'à ce que soit atteinte la condition d'équilibre dans laquelle la différence de pression sur le piston de réglage correspond à la force du ressort de réglage 36. Ainsi, en dépit de résistances de fonc- tionnement différentes avec une pression de pompe cons- tante, la vitesse de déplacement de l'organe consomma- teur est maintenue constante par modification de la perte de charge dans la balance de pression. A partir de la position de réglage II, le piston de réglage peut être déplacé, en cas de débit insuffisant de la pompe 15, c'est-à-dire lorsque la pression dans la conduite 12 chute en cas de manque de puissance de la pompe 15, jusqu'à la position de commande représentée III, dans laquelle en fait la perte de charge minimale provenant de la conduite 16 vers le distributeur est maintenue, la conduite de pression de commande 24 étant cependant reliée à la conduite d'écoulement 35 vers le réservoir par l'intermédiaire d'une section transversale d'étranglement réglée par le piston de réglage de la balance de pression. Dans ce cas, par suite de la différence de pression sur le piston de réglage de la balance de pression, la sec- tion transversale d'étranglement dans la position de commande III est réglée de façon que la pression de commande dans la conduite 24 chute et qu'une pression de commande réduite en conséquence soit appliquée à tous les appareils de pré-commande 18. Ceci mène à une diminution correspondante des pressions de pré-commande réglées sur les différents appareils de pré-commande 18 et par suite à une diminution de la course, de préfé- rence dans le même rapport, de tous les distributeurs par l'intermédiaire des pressions de pré-commande. D'autres modes de réalisation possibles pour transformer le signal de commande de la balance de pression afin d'obtenir une adaptation du débit utili- sant évidemment le principe de l'invention. Ainsi on peut commander les soupapes de pression ou de courant par la pression existant dans la conduite St et aussi bien employer des transmetteurs de commande classiques 18 ayant une fonction de réduction de la pression. Dans ce dernier cas, on n'obtient pas alors une dimi- nution du débit dans le même rapport, mais une réduc- tion préférée de la course des distributeurs 10 utilisés au maximum. Ainsi c'est la balance de pression affectée à l'organe consommateur qui présente la pression de charge toujours la plus élevée qui est déplacée à partir de sa position d'extrémité jusqu'à la position de réglage II, dans laquelle elle présente la perte de charge minimale, qui passe lors du débit de pompe insuf- fisant, au-delà de cette position d'extrémité et arrive une position de commande propre III dans laquelle la pression de commande amenée aux appareils de pré-commande 18 est abaissée de façon correspondante par la section transversale d'étranglement de la balance de pression. Sur la figure 2, on a également prévu un bloc soupapes à trois distributeurs 10 et balances de pres- sion correspondantes 11, les mêmes blocs fonctionnels étant désignés par les mêmes repères. Là aussi les positions I et II correspondent à celles d'une balance de pression usuelle. Dans cette forme de réalisation également, le piston de réglage de la balance de pression peut passer de la position de réglage II, dans laquelle la position d'extrémité pour le débit maximal allant de la conduite 16 vers le distributeur correspondant 10 est atteinte, à la position de commande III, dans laquelle le débit maximal allant de la conduite 16 vers le distributeur est maintenu et la conduite de pression de commande 24 est reliée au réservoir par la conduite d'écoulement 35. La différence, par rapport à la forme de réa- lisation de la figure 1, est la suivante: Dans la conduite d'écoulement 35 est disposé un étranglement 38 qui est relié, quand la balance de pression est dans la position de commande III, à une source de pression constante 28, 30, par l'intermédiaire de la conduite St. Dans la position extrême représentée de la balance de pression, une liaison sans étranglement a été établie, de sorte que la pleine pression du circuit de commande auxiliaire existe dans la conduite 35. Dans des posi- tions intermédiaires, non représentées, des balances de 1l pression, on obtient un étranglement lors de l'écoule- ment de la conduite 24 vers la conduite 35. La pression dans la conduite 35 est alors déterminée par la pres- sion de la source auxiliaire 28, 30, par la section transversale d'étranglement du diaphragme 38 ainsi que par la section transversale d'étranglement du bord de commande supplémentaire sur la balance de pression. Si plusieurs balances de pression fonctionnent dans la région du réglage d'extrémité, la valeur d'étranglement efficace résulte des valeurs individuelles des résis- tances d'étranglement branchées alors en parallèle. Cette pression de commande dans la conduite 35 est amenée, par l'intermédiaire de conduites de dérivation 39 à des dispositifs de réglage supplémentaires 40 des balances de pression, pour diminuer la force préréglée du ressort 36 et obtenir ainsi une réduction dans un même rapport de la différence de pression par l'inter- médiaire du distributeur 10 et donc du débit de tra- versée. Pour toutes les balances de pression 11, les dispositifs de réglage 40 ont la même constitution et comportent chacun un piston 41 qui agit sur le ressort de commande 36 de la balance de pression correspondante. La pression de commande dans la conduite 39 agit sur le iston 41 dans ladirection de fermeture de la balance de pression, et un ressort 42 et la pression de charge dans la conduite 14 agissent dans le sens de l'ouver- ture. Au lieu du dispositif de réglage 40, la balance de pression peut être pourvue, conformément à DE-A-35 32 816, d'une chambre de pression de commande supplémentaire qui est sollicitée par la pression de commande et qui provoque un déplacement correspondant du piston de commande de la balance de pression. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande pour au moins deux organes consommateurs hydrauliques alimentés par au moins une pompe, dans lequel un distributeur (10) est affecté à chaque organe consommateur et, commande son sens et sa vitesse, avec entre chacun des distributeurs et la pompe (15) une balance de pression (11) qui est sollicitée par une différence de pression régnant entre l'entrée et la sortie du distributeur correspondant, pour régler un débit indépendant de la charge, et dans lequel, en cas de refoulement insuffisant de la pompe, un dispositif intervient pour diminuer le débit, caractérisé en ce que chacune des balances de pression (11) peut, lorsque la différence de pression se réduit être amenée à partir de sa position normale, dans une position de commande supplémentaire, dans laquelle une conduite (24) de pression de commande est reliée à une voie d'écoulement par l'intermédiaire de la balance de pression et par un étranglement, et une pression de commande est produite, assurant la réduction de l'ali- mentation des organes consommateurs dans un même rapport. 2. Dispositif de commande selon la revendica- tion 1 avec des soupapes de pré-commande pour piloter les distributeurs actionnés hydrauliquement, caracté- risé en ce que, dans la position de commande supplémen- taire de la balance de pression (11), la pression appliquée à toutes les soupapes de pré-commande (18) peut être abaissée. 3. Dispositif de commande selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que, dans la position de commande supplémentaire de la balance de pression, la conduite de pression de commande allant aux soupapes de pré-commande (18) est reliée à la voie d'écoulement par l'intermédiaire d'un étranglement de la balance de pression. 4.Dispositif de commande selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que, dans la position de commande supplémentaire de la balance de pression, la section transversale de l'étranglement est variable. 5. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, dans la position de commande supplémentaire de la balance de pression, la résistance de débit minimale reste main- tenue par la balance de pression jusqu'au distributeur correspondant. 6. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les soupa- pes de pré-commande (18) sont constituées sous forme de diviseurs de pression comportant chacun deux soupa- pes d'étranglement (19 à 22) déplaçables conjointe- ment par paires et en sens inverse, la conduite de pres- sion de commande (24) étant chaque fois reliée à un réservoir par l'intermédiaire de deux soupapes d'étran- glement montées en série et chaque conduite de pression de pré-commande allant au distributeur correspondant étant reliée à la liaison entre deux soupapes d'étranglement. 7. Dispositif de commande selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que, dans la position de commande supplémentaire de la balance de pression (11), la pression de commande produite dans la conduite de pression de commande (35) est appliquée conjointement à toutes les balances de pression et sollicite celles- ci dans le sens de la fermeture. 8. Dispositif de commande selon la revendica- tion 7, caractérisé en ce que, dans la position de commande supplémentaire de la balance de pression, la conduite de pression de commande (35) est reliée au réservoir par l'intermédiaire d'un étranglement (38). 9. Dispositif de commande selon la revendica- tion 7 ou 8, caractérisé en ce que l'étranglement (38) est commun à toutes les balances de pression. 10. Dispositif de commande selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que chaque balance de pression (11) est pourvue d'un dispositif de réglage (40) agissant sur le piston de réglage, ledit piston (41) étant sollicité par la pression de commande. 11. Dispositif de commande selon la revendica- tion 10, caractérisé en ce que le piston (41) du dispo- sitif de réglage (40) agit sur le ressort de pression de commande (36) de la balance de pression (11) lors d'une sollicitation de pression contrairement à la direction de sa force. 12. Dispositif de commande selon la revendica- tion 11, caractérisé en ce que le ressort de réglage (36) du piston (40), qui est sollicité par un ressort de pression (42), est précontraint et que le piston (41) est déplacé, lors d'une sollicitation de pression contraire au sens de la force du ressort de pression (42), de façon à diminuer la précontrainte du ressort de commande (36). 13. Dispositif de commande selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la pres- sion de commande sollicite une chambre de pression de commande supplémentaire pour le piston de commande de chaque balance de pression (11). 14. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'au moins l'un des organes consommateurs est exclu de la diminu- tion du débit.