Brevet FR2614850A1 — publié le 19881110

"Circuit de commande à fluide sous pression pour en- gin de chantier muni d'une transmission manoeuvra- ble par un fluide sous pression ". L'invention concerne un circuit de commande à fluide sous pression pour engin de chan- tier muni d'une'transmission manoeuvrable par un fluide sous pression. Plus précisément, le circuit de commande comprend un organe de manoeuvre à fluide sous pression destiné à commander la transmission, une con- duite d'alimentation de fluide destinée à fournir le fluide sous pression à-l'organe de manoeuvre, un frein de parking à fluide sous pression, de type négatif, relié à la conduite d'alimentation de fluide, et un dispositif de soupape de commande mon-té sur la condui- te d'alimentation de fluide. Ce dispositif de soupape de commande comporte au moins une première position des- tinée à libérer le fluide sous pression du frein de parking, et une seconde position destinée à fournir le fluide sous pression au frein de parking. Pour garer l'engin-de chantier au moyen d'un circuit de commande à fluide sous pression, tel que celui indiqué ci-dessus, on manoeuvre une sou- pape de commande de frein de parking fonctionnant en dispositif de soupape de commande, pour l'amener dans une position de freinage ou dans la première position permettant de libérer la pression de fluide 'du frein de parking pour la renvoyer vers une conduite d'huile de retour, ce qui permet ainsi d'actionner le frein de parking. En même temps, une soupape de commande de chan- gement de vitesse est amenée en position neutre pour stopper l'entratnement de propulsion par l'organe de manoeuvre et la transmission, et pour libérer la pres- sion de fluide en excès dans la conduite d'alimentation de fluide, au moyen d'une soupape de décharge. Cependant, dans le circuit de com- mande, selon l'art antérieur, une pression de fluide peut être produite dans la conduite d'alimentation de fluide indépendamment de la position de la soupape de commande de frein. Par suite, l'organe de manoeuvre à fluide sous pression peut être amené en position d'en- traînement pour faire démarrer le véhicule, lorsque la soupape de commande de changement de vitesse est manoeuvrée en position d'entratnement en marche avant ou en marche arrière, dans un état de stationnement pour lequel la soupape de commande de frein est réglée en position de freinage, c'est-à-dire lorsque l'opéra- tion de libération du frein a été oubliée. Il en ré- sulte alors un grippage du frein de parking de type négatif. Il est possible d'utiliser un frein négatif présentant une capacité supérieure à la force de pro- pulsion, de façon que le véhicule soit complètement immobilisé par le frein et qu'on évite le grippage du frein, même lorsqu'une opération de démarrage du véhi- cule est effectuée en oubliant l'opération de libéra- tion du frein. Cependant, un frein négatif d'une telle capacité est cher. Le but de l'invention est de créer un circuit de commande à fluide sous pression permettant d'empêcher efficacement un grippage du frein négatif, lorsqu'on a oublié l'opération de libé- ration du frein, sans augmenter le coût du frein néga- tif. A cet effet, l'invention concerne un circuit de commande à fluide sous pression pour en- gin de chantier, muni d'un dispositif de transmission manoeuvrable par un fluide sous pression, comprenant un organe de manoeuvre à fluide sous pression destiné à commander le dispositif de transmission, une conduite d'alimentation de fluide destinée à fournir du fluide sous pression à l'organe de manoeuvre à fluide sous pression, un dispositif de frein de parking à fluide sous pression relié à la conduite d'alimentation de fluide, ce dispositif de frein de parking à fluide sous pression étant constitué par un frein de type né- gatif manoeuvrable par un fluide sous pression pour relâcher les freins de parking, et un dispositif de soupape de commande monté sur la conduite d'alimenta- tion de fluide et présentant au moins une première position permettant de libérer l'application du fluide sous pression au dispositif de frein de parking à fluide sous pression, et une seconde position pemet- tant d'appliquer le fluide sous pression au dispositif de frein de parking à fluide sous pression, circuit de commande caractérisé en ce que le dispositif de soupape de commande est construit de manière à relâ- cher la pression de fluide dans la conduite d'alimen- tation de fluide sous pression, lorsqu'il se trouve dans la première position; l'organe de manoeuvre à fluide sous pression comprend un premier cylindre fonctionnant pour commander une opération de changement de vitesse principale du dispositif de transmission; la soupape de commande de changement de vitesse prin- cipale est constituée par une soupape électromagnéti- que à trois positions présentant une position d'en- trainement en marche avant destinée à amener le pre- mier cylindre hydraulique dans une position d'entrai- nement en marche avant à grande vitesse, une position 26 1 4850 d'entralnement en marche arrière destinée à amener le premier cylindre hydraulique dans une position d'en- tra;nement en marche arrière à grande vitesse, et une position neutre destinée à ramener le premier cylindre hydraulique en position d'arrêt. Dans la construction ci-dessus, lorsque le dispositif de soupape de commande est ma- noeuvré pour venir dans la première position ou posi- tion de manoeuvre de frein, la conduite d'alimentation de fluide est reliée à une conduite de retour par l'in- termédiaire du dispositif de soupape de commande. Par suite, lorsqu'on gare le véhicule tandis que le dispo- sitif de soupape de commande est amené dans la posi- tion de manoeuvre de frein, le fluide sous pression de la conduite d'alimentation peut passer dans la conduite de retour. Cela rend non manoeuvrable l'organe de ma- noeuvre à fluide sous pression destiné à commander la transmission, en maintenant ainsi la transmission en position neutre. Ainsi, le circuit de commande se- lon l'invention permet d'éviter efficacement un grip- page du frein négatif, même lorsqu'on a oublié d'ef- fectuer une opération de libération du frein. Cet avantage est obtenu en utilisant un frein négatif bon marché de petite capacité. Il est encore plus avantageux, selon une forme de réalisation de l'invention, de réa- liser le dispositif de soupape de commande sous la forme d'une soupape à trois positions qui, lorsqu'elle se trouve dans la seconde position, règle un cylindre hydraulique dans une première position d'extrémité et qui, lorsqu'elle se trouve dans la troisième position, règle le cylindre dans une seconde position d'extré- mité. Cette construction permet d'intégrer en un seul bloc une soupape de commande de changement de vitesse -5 et une soupape de commande de frein, pour simplifier ainsi le circuit de commande et abaisser son coût. L'invention sera décrite en dé- tails en se référant aux dessins ci-joints, dans les: quels: - la figure 1 est une vue de côté, en élévation, d'une pelle mécanique montée sur roues, utilisant un circuit de commande hydraulique mettant en oeuvre l'invention; et - la figure 2 est un schéma d'un circuit de commande hydraulique selon une forme de réalisation de l'in- vention. La figure 1 représente une pelle mécanique à quatre roues motrices constituant un exem- ple de véhicule de travail utilisant un circuit de commande à fluide sous pression, selon l'invention. Dans cet exemple, on utilise de l'huile comme fluide sous pression. La pelle mécanique comprend un châssis avant 2 muni d'une paire de roues avant droite et gau- che 1, et un châssis arrière 4 muni d'une paire de roues arrière droite et gauche 3, les deux châssis étant reliés ensemble de manière à pouvoir pivoter l'un par rapport à l'autre sur un axe vertical a. Le châssis avant 2 comprend une console verticale 5 à l'extrémité supérieure de laquelle un bras de pelle mécanique 7 est monté de manière à pouvoir osciller verticalement. Le bras de pelle mécanique 7 porte une pelle 6 montée en pivotement à son extrémité distale. Le châssis avant 2 comprend en outre une paire de cylindres de levage droit et gauche 8 destinés à entrainer le bras de pelle mécanique 7, et un cylindre de basculement 10 destiné à entraîner la pelle 6 par l'intermédiaire d'un bras de bascule- ment 9. Le châssis arrière 4 comprend un volant 11, un siège de conducteur 12, un moteur 12 et une boîte de transmission 14. La puissance d'entraînement est transmis de la boite de transmission 14 aux roues avant 1 par l'intermédiaire d'un arbre de transmission 15, et aux roues arrière 3 par l'intermédiaire d'un arbre de transmission 16. On dirige la pelle mécanique à roues en faisant tourner le volant 11 pour faire pivo- ter le châssis avant 2 vers la droite et vers la gau- che par rapport au châssis arrière 4. La boite de transmission 14 loge une transmission hydraulique fonctionnant en disposi- tif de changement de vitesse et comprenant une pompe hydraulique P à plongeur axial de type à plaque bat- tante, entraînée par le moteur 13, et un moteur hydrau- lique M à plongeur axial de type à plaque battante, pour entraîner un arbre de sortie. Cette transmission hydraulique commute entre un entraînement en marche avant et un entraînement en marche arrière, produit des variations de vitesse d'avancement progressives sur l'entraînement en marche avant et sur l'entraîne- ment en marche arrière, grâce à des variations de l'angle de la plaque battante de la pompe hydraulique P, et fournit deux plages de vitesses d'avancement, rapides et lentes, grâce à des variations de l'angle de la plaque battante du moteur hydraulique M. Une bolte de différentiel reliée aux roues arrière 3 comprend un frein négatif de par- king manoeuvrable hydrauliquement 17. Ce frein négatif de parking 17 peut être libéré par une pression hydrau- lique, et peut fonctionner pour serrer les freins sous l'action d'une force de ressort ou analogue lorsque la pression hydraulique est supprimée. La figure 2 représente un circuit de commande hydraulique destiné à commander la trans- mission hydraulique et le frein négatif 17. Ce circuit comprend une pompe de charge 18 destinée à produire une pression d'huile pour faire fonctionner trois élé- ments, à savoir un premier cylindre hydraulique 19 fonctionnant en cylindre hydraulique de changement de vitesse principal pour faire varier l'angle de la pla- que battante de la pompe hydraulique P, un second cy- lindre hydraulique 19A fonctionnant en cylindre hydrau- lique de changement de vitesse auxiliaire pour faire varier l'angle de la plaque battante du moteur hydrau- lique M, et le frein négatif 17. Le premier cylindre hydraulique 19 et le second cylindre hydraulique 19A constituent un dispositif de manoeuvre hydraulique destiné à com- mander la transmission. Les conduites d'alimentation d'huile 20 comprennent une soupape de commande de chan- gement de vitesse principale 21 destinée à commander l'alimentation d'huile du premier cylindre hydraulique 19, une soupape de commande de changement de vitesse auxiliaire destinée à commander l'alimentation d'huile du second cylindre hydraulique 19A, et une soupape de commande de frein destinée à commander l'alimentation d'huile du frein négatif 17. La soupape de commande de changement de vitesse auxiliaire et la soupape de com- mande de frein sont intégrées en un seul bloc 22. La soupape de commande de change- ment de vitesse principale 21 est constituée par une soupape électromagnétique à trois positions présentant une position d'entraînement en marche avant destinée à amener le premier cylindre hydraulique 19 dans une position d'entraînement en marche avant à grande vi- tesse, une position d'entraînement en marche arrière destinée à amener le premier cylindre hydraulique 19 dans une position d'entraInement en marche arrière à grande vitesse, et une position neutre destinée à ra- mener le premier cylindre hydraulique 19 en position d'arrêt. La soupape intégrée de changement de vitesse auxiliaire et de commande de frein 22 est constituée par une soupape à trois positions présentant une position à grande vitesse destinée à amener le se- cond cylindre hydraulique 19A dans une position de gran- de vitesse, une position à faible vitesse destinée à amener le second cylindre hydraulique 19A dans une posi- tion à faible vitesse, et une position de manoeuvre de frein destinée à relier la conduite d'alimentation d'huile 20 à une conduite de retour 23 pour supprimer l'application de la pression d'huile au frein négatif 17. Cette soupape de commande à trois positions 22 pré- sente une construction permettant de relier également le second cylindre hydraulique 19A à la conduite de retour 23 lorsqu'il se trouve dans la position de ma- noeuvre de frein. Ainsi, la soupape de commande à trois positions 22 peut être manoeuvrée par un levier de commande unique 24 pour effectuer un changement de vitesse auxiliaire et pour serrer les freins de parking. Selon la forme de réalisation ci- dessus, l'huile se trouvant dans la conduite d'alimen- tation d'huile 20 et dans le frein négatif 17, est éva- cuée vers la conduite de retour 23 lorsque la soupape de commande de changement de vitesse principale 21 est amenée dans la position neutre et lorsque la soupape de commande à trois positions 22 est amenée dans la po- sition de manoeuvre de frein. Dans cet état, même si la soupape de commande de changement de vitesse princi- pale 21 est amenée dans la position d'entraînement en marche avant ou dans la position d'entratnement en mar- che arrière, l'organe de manoeuvre de changement de vitesse ou le cylindre hydraulique de changement de vitesse principal 19, restent inopérants et aucune for- ce-propulsion n'est produite. Dans la forme de réalisation dé- crite ici, la soupape de commande à trois positions 22, lorsqu'elle se trouve dans la position de manoeuvre de frein, relie également le cylindre hydraulique de chan- gement de vitesse auxiliaire 19A à la conduite de retour 23. En variante, cette soupape de commande peut être construite de manière à ne relier la conduite d'alimen- tation d'huile 20 à la conduite de retour 23 que lors- qu'elle se trouve dans la position de manoeuvre de frein. De plus, dans la forme de réalisa- tion décrite ici, la transmission commandée par le cir- cuit hydraulique est constituée par une transmission hydraulique. Cependant, la transmission peut être cons- tituée par n'importe quel autre type de transmission. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Circuit de commande à fluide sous pression pour engin de chantier, muni d'un. dispo- sitif de transmission manoeuvrable par un fluide sous pression, comprenant un organe de manoeuvre à fluide sous pression destiné à commander le dispositif de trans- mission, une conduite d'alimentation de fluide destinée à fournir du fluide sous pression à l'organe de manoeuvre à fluide sous pression, un dispositif de frein de parking à fluide sous pression relié à la conduite d'alimentation de fluide, ce dispositif de frein de parking à fluide sous pression étant constitué par un frein de type né- gatif manoeuvrable par un fluide sous pression pour re- lâcher les freins de parking (17), et un dispositif de soupape de commande monté sur la conduite d'alimenta- tion de fluide et présentant au moins une première posi- tion permettant de libérer l'application du fluide sous pression au dispositif de frein de parking à fluide sous pression, et une seconde position permettant d'ap- pliquer le fluide sous pression au dispositif de frein de parking à fluide sous pression, circuit de commande caractérisé en ce que le dispositif de soupape de com- mande est construit de manière à relâcher la pression de fluide dans la conduite d'alimentation de fluide sous pression (20), lorsqu'il se trouve dans la première position. 2 ) Circuit de commande à fluide sous pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre à fluide sous pression com- prend un premier cylindre (19) fonctionnant pour comman- der une opération de changement de vitesse principale du dispositif de transmission. 3 ) Circuit de commande à fluide sous pression selon la revendication 2, caractérisé en ce que la soupape de commande de changement de vitesse 1 1 principale (21) est constituée par une soupape électro- magnétique à trois positions présentant une position d'entrainement en marche avant destinée à amener le premier cylindre hydraulique (19) dans une position d'entraînement en marche avant à grande vitesse, une position d'entraînement en marche arrière destinée à amener le premier cylindre hydraulique (19) dans une position d'entraînement en marche arrière à grande vi- tesse, et une position neutre destinée à ramener le premier cylindre hydraulique (19) en position d'arrêt. 4 ) Circuit de commande à fluide sous pression selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre à fluide sous pression comprend en outre un second cylindre (19A) fonction- nant pour commander une opération de changement de vi- tesse auxiliaire du dispositif de transmission, ce second cylindre pouvant être amené dans une premiere position d'extrémité pour placer le dispositif de transmission dans une position de faible vitesse, et dans une seconde position d'extrémité pour placer le dispositif de transmission dans une position de grande vitesse, et en ce que le dispositif de soupape de com- mande assure en outre le fonction de commander l'appli- cation du fluide sous pression provenant de l'a conduite d'alimentation de fluide, à l'organe de manoeuvre à fluide sous pression, pour régler sélectivement le se- cond cylindre dans la première position d'extrémité et dans la seconde position d'extrémité. ) Circuit de commande à fluide sous pression selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de soupape de commande est consti- tué par une soupape à trois positions (22) qui, lors- qu'elle se trouve dans la seconde position, règle le second cylindre (19A) dans la première position d'ex- trémité et qui, lorsqu'elle se trouve dans une troisième position, règle le second cylindre dans la seconde posi- tion d'extrémité. 6 ) Circuit de commande à fluide sous pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de transmission (14) comprend une pompe à plongeur axial de type à plaque battante (P) et un moteur à plongeur axial de type à plaque battante (M), le premier cylindre pouvant être manoeuvré pour faire varier l'angle de plaque battante de la pompe à plongeur axial de type à plaque battante, et le second cylindre pouvant être manoeuvré pour faire varier l'an- gle de plaque battante du moteur à plongeur axial de type à plaque battante. ) Circuit de commande à fluide sous pression pour engins de chantier, selon l'une quel- conque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de transmission (14) hydraulique comprenant une pompe à plongeur axial de type à plaque battante (P) et un moteur à plongeur axial de type à plaque battante (M), une pompe de charge (18), un premier cylindre hydraulique (19) destiné à faire varier l'angle de plaque battante de la pompe à plongeur axial de type à plaque battante (P), un second cylindre (19A) hydraulique destiné à faire varier l'angle de pla- que battante du moteur à plongeur axial de type à plaque battante (M), le second cylindre hydraulique pouvant être amené dans une première position d'extrémité pour placer le dispositif de transmission dans une position de faible vitesse, et dans une seconde position d'extré- mité pour placer le dispositif de transmission dans une position de grande vitesse, une conduite d'alimentation d'huile sous pression (20) destinée à fournir l'huile sous pression provenant de la pompe de charge (18) au premier et second cylindre hydraulique, un dispositif de frein hydraulique de parking (17) relié à la conduite d'alimentation d'huile sous pression, ce frein hydrauli- que de parking étant un frein de type négatif pouvant être manoeuvré par une pression hydraulique pour relâ- cher les freins de parking, une soupape de commande mon- tée sur la conduite d'alimentation d'huile sous pression pour commander le premier cylindre hydraulique (19), et une soupape de commande hydraulique à trois positions (22) montée sur la conduite d'alimentation d'huile sous pression et présentant une première position permettant de relâcher l'application de la pression d'huile au dis- positif de frein hydraulique de parking et à la conduite d'alimentation d'huile sous pression, une seconde posi- tion permettant d'appliquer la pression d'huile au dis- positif de frein hydraulique de parking et d'amener le second cylindre hydraulique dans la première position d'extrémité, et une troisième position permettant d'ap- pliquer la pression d'huile au dispositif de frein hy- draulique de parking et d'amener le second cylindre hy- draulique dans la seconde position d'extrémité.