Brevet FR2699367A1 — publié le 19940624

L'invention concerne un -dispositif de commande pour le pivotement autour de son axe de rotation d'une charrue à double brabant, conformément au préambule de la revendication principale. Un dispositif de commande de ce type est connu (EP-0 067 286 B 2) Ce dispositif de commande présente l'inconvénient que lors de pointes de pression, en particulier au cours de la première phase de rotation, une commutation indésirable peut survenir ayant pour effet d'inverser le mouvement de pivotement. L'objet de la présente invention est d'exclure toute possibilité d'une commutation non intentionnelle et de créer un dispositif de commande, selon le préambule de la revendication principale, qui opère la commutation uniquement au point mort supérieur, indépendamment du réglage de la pression et de son maintien. Le dispositif de commande conforme à l'invention commande l'opération de pivotement d'une charrue à double brabant, commande l'opération de basculement au cours d'un cycle opérationnel imposé et indépendant de pointes de pression éventuelles, grâce à deux positions de commande d'une soupape de régulation, dans l'une desquelles, pendant les phases de rotation de la charrue, une vanne à quatre voies et deux positions qui commande le mouvement d'entrée et de sortie d'un vérin hydrauliqueinversant la charrue, ne reçoit pas d'huile sous pression par ladite ai soupape de régulation, tandis que, dans une deuxième position de commande agissant sur ladite vanne dans laquelle le vérin hydraulique inverse sa direction d'entrée ou de sortie, cette vanne reçoit de l'huile sous pression par la soupape de régulation Dans la position de sortie, c'est-à-dire de labour, s'opère un équilibrage de pression dans l'ensemble du circuit sous l'action de la soupape de régulation. Ce problème est résolu par un dispositif de commande de ce type conforme au préambule de la revendication principale, selon la partie caractérisante de celle-ci. Indépendamment des pressions ou des pointes de pression pouvant se produire, en particulier pendant la première phase de rotation, le dispositif de commande conforme à l'invention, n'agit pas avant le point mort, car dans sa conduite aller placée sous la pression de la pompe, règne constamment une pression supérieure à celle qui règne dans la conduite aller agissant sur le vérin. Le dispositif de commande conforme à l'invention peut provoquer l'inversion du mouvement de la tige de piston du vérin hydraulique au point mort par une pression différentielle très faible étant donné que la pression, qui provoque l'inversion de la soupape de régulation, est nettement inférieure à la pression de service, et qu'elle permet, grâce à un deuxième clapet anti-retour, d'interrompre le processus de rotation, ce qui donne la possibilité du "labourage à plat" En outre, la rotation devient possible sur des pentes assez inclinées, du fait que l'énergie de rotation peut être exploitée dans sa totalité. Des modes de réalisation avantageux et des développement de l'invention sont caractérisés dans les revendications secondaires. L'invention est décrite ci-après en référence à un exemple de réalisation représenté sur les dessins annexés. Sur ces dessins: la figure 1 représente la position initiale du système d'inversion de la charrue dans une position dans laquelle la charrue est en butée; la figure 2 représente un schéma d'ensemble, le dispositif de commande étant dans la position de la première phase de rotation; la figure 3 représente le même schéma dans la phase d'inversion; la figure 4 représente le même schéma dans la deuxième phase de rotation; la figure 5 représente un autre schéma dans une phase de labour à plat pour une charrue tractrice; et la figure 6 représente un autre schéma d'une phase de labour à plat. Le dispositif pour l'inversion de la charrue à brabant double, contient une conduite aller 31 qui peut être raccordée à une pompe P générant la pression de service Cette conduite aller 31 conduit vers une vanne 2 à deux positions et quatre voies qui, dans la position de commande I, relie la conduite aller 31 à une autre conduite aller, laquelle est constituée d'un premier tronçon 29 et d'un deuxième tronçon 33 qui est relié à la première chambre de cylindre 9 du vérin hydraulique 28 qui présente, au point mort, son volume maximal Entre le premier tronçon 29 et le deuxième tronçon 33 de la conduite aller est monté premièrement, un clapet anti- retour 1 s'ouvrant en direction du vérin 28 et, deuxièmement, un dispositif à soupapes 11 qui est constitué d'un clapet anti-retour s'ouvrant en direction du vérin 28 et d'un diaphragme monté en parallèle à ce clapet Le clapet anti-retour 1 peut être ouivert par une conduite 19 contenant le fluide de commande pressurisé, provenant de la conduite 37. La deuxième chambre de cylindre 10 qui, au point mort, présente un volume minimal, est raccordée à un premier tronçon d'une conduite retour 36, laquelle est reliée par un diaphragme 12 et un clapet anti- retour 13 s'ouvrant en direction du vérin 28, au deuxième tronçon 37 de la conduite retour Le clapet non-retour 13 peut être mis sous pression et ouvert par une conduite hydraulique 35 venant du premier tronçon 29 de la conduite aller Le deuxième tronçon 37 de la conduite retour conduit, en passant par la vanne 2, lorsqu'elle est en position I, vers l'échappement 38 qui peut être raccordé au réservoir T. Dans la position I de la vanne 2, le vérin 28 est alimenté en huile sous pression par la conduite aller 31, le premier tronçon 29 et le deuxième tronçon 33 de la conduite qui lui fait suite, de telle sorte que le piston, avec sa tige de piston 23, pénètre à l'intérieur du vérin 28. Dans la deuxième position II de la vanne 2 à quatre voies et deux positions, l'huile, sous pression, parvient par la conduite retour 31, le deuxième tronçon 37 et le premier tronçon 36 de la conduite de retour, dans la deuxième chambre 10 du vérin, de telle sorte que le piston avec sa tige 23, sort du vérin hydraulique 28; Les positions de la vanne 2 à deux positions à quatre voies sont commandées par un ressort 25 ou par une soupape de régulation 27 qui, de manière connue, alimente en huile sous pression, la vanne 2 afin de l'amener dans la position IL Si la deuxième conduite 39 allant de la soupape 27 à la soupape 22 ne contient pas d'huile sous pression, la vanne 2 se déplace vers sa position I sous l'effet de la force du ressort 25 Si la deuxième conduite de dépressurisation 39 venant de la soupape de régulation 27 est mise sous pression, la vanne 2 passe dans la position RI dans laquelle la deuxième chambre 10 du vérin est mise sous pression. La soupape de régulation 27 est construite comme suit: un piston antérieur et mobile dans un alésage cylindrique, lequel présente des deux côtés de ce piston antérieur 8 deux chambres, la chambre supérieure 16 et la chambre inférieure 15 Le piston antérieur 8 est placé sous l'action d'un ressort 7 en direction de la chambre supérieure 16 La chambre inférieure 15 est reliée hydrauliquement à une autre chambre centrale 21 et à une chambre inférieure 14 dans laquelle sont mobiles un piston de commande 6 et un piston de blocage 4, indépendants l'un de l'autre Le piston de blocage 4 présente en direction du piston de commande 6 un appendice angulaire qui dégage la chambre centrale 21 A l'extrémité de cette partie angulaire, se trouve une face plane 20 qui peut buter contre le piston de commande 6 Sous le piston de blocage 4 est formée la chambre inférieure 14. Le piston de commande 6 présente un perçage 22 qui passe axialement à travers le piston de commande 6 et qui relie la chambre inférieure 15 à la chambre centrale 21. Du perçage 22 diverge latéralement un autre perçage latéral 26 qui conduit vers le pourtour extérieur du piston Ce perçage présente un premier diaphragme 18 Le piston de commande 6 présente, sur son pourtour extérieur, une gorge annulaire 17 qui entoure ce piston 6 dans sa totalité Le perçage muni du diaphragme 18 et qui part du perçage 22, débouche dans un canal annulaire 24 entourant le piston de commande 6 sur son pourtour. Le piston de blocage 4 est maintenu en direction de la chambre cylindrique inférieure 14 par un ressort 21 qui s'appuie sur le piston de commande 6 La chambre supérieure 16 est en liaison, par une conduite de pressurisation 32, avec le deuxième tronçon 33 de la conduite aller Deux autres conduites de pressurisation, une première 30 a et une deuxième 30 b, sont reliées à la conduite aller 31 par une conduite 30, la première de ces conduites 30 a étant raccordée à la chambre cylindrique inférieure 14, tandis que la deuxième conduite 30 b est raccordée, au niveau du piston de commande 6, à la soupape de régulation de telle sorte qu'elle est, dans une première position du piston 6, reliée au perçage débouchant dans le perçage 22 ou le canal annulaire 24, tandis que dans une deuxième position de la soupape de commande 6, elle est reliée à la gorge annulaire 17. La première conduite de dépressurisation 34 est en liaison avec la chambre cylindrique centrale 21 et relie celle-ci à la conduite d'échappement 38 La deuxième conduite de pressurisation 39 est, à la hauteur du piston de commande 6, reliée à la rainure annulaire 17 dudit piston 6, et relie celui-ci à la vanne 2 à deux positions et quatre voies La première conduite de dépressurisation 34 et la deuxième conduite de dépressurisation 39 sont reliées l'une à l'autre par un diaphragme 3 Du deuxième tronçon 37 de la conduite de retour dérive une conduite de pressurisation 40 qui maintient, hydrauliquement, la vanne 2 en position ii, lorsque le deuxième tronçon 37 est sous pression. Le fonctionnement du vérin hydraulique 28, qui sert de vérin d'inversion de la charrue, est commandé comme suit Dans la position "labourage" qui représente la position initiale, la conduite aller 31 et, par conséquent, tout le circuit, est dépressurisée Le premier ressort 7 pousse le piston avant 8 jusqu'à sa position de butée en direction de la chambre cylindrique supérieure 16, le deuxième ressort 5 pousse le piston de blocage 4 jusqu'à sa position de butée en direction de la chambre inférieure 14 Le troisième ressort 25 maintient la vanne 2 à deux positions à quatre voies dans sa position 1. Cette position initiale est représentée sur la figure 1. La position de commande pour la première phase d'inversion de la charrue est représentée sur la figure 2. Pour initier la rotation de la charrue, une pression, en provenance du tracteur, est appliquée au raccord P de telle sorte que l'huile sous pression, à travers la conduite 31, la vanne 2, le premier tronçon 29, le clapet anti-retour 1, le dispositif à soupapes il et le deuxième tronçon 33 de la conduite aller, parvient dans la première chambre cylindrique 9 du vérin hydraulique 28 De même, l'huile sous pression, à travers la première autre conduite de pressurisation 30 a, parvient dans la chambre cylindrique inférieure 14, ainsi qu'à travers la deuxième autre conduite de pressurisation 30 b, à travers le canal annulaire 24, le diaphragme 18 et le perçage 22, et parvient dans la chambre cylindrique inférieure 15 et la chambre cylindrique centrale 21 Par la chute de pression ayant lieu sur le diaphragme 18 et l'évacuation à travers la première conduite de dépressurisation 34, il se produit une pression différentielle entre la chambre cylindrique inférieure 14 et la chambre cylindrique centrale 21, ce qui a pour effet que le piston de blocage 4, en s'opposant à la force du ressort 5, se déplace en direction du piston de commande 6 et que la face plane 20 obture hermétiquement le perçage 22 Le piston de blocage 4 et le piston de commande 6 restent placés dans leur position, en direction de la chambre cylindrique inférieure 15. De même, de l'huile sous pression pénètre dans la chambre cylindrique supérieure 16, en passant à travers une conduite de pressurisation 32 Par l'équilibrage statique entre les pressions, réalisé par le diaphragme 18 et le perçage 22, des pressions identiques règnent dans la chambre inférieure 15 et la chambre supérieure 16, de telle sorte que le piston avant 8, soutenu par la force du premier ressort 7, reste en place dans sa position de butée supérieure. A travers le premier tronçon 29 de la conduite aller et la conduite de pressurisation 35, le clapet anti-retour 13 est manoeuvré et s'ouvre L'huile s'écoulant de la deuxième chambre du vérin 10 peut s'écouler jusqu'au raccord T en traversant le premier tronçon 36, le deuxième tronçon 37 de la ligne retour et la conduite d'échappement 38 Pendant ce processus, le diaphragme 12 limite la vitesse d'entrée du piston La tige de piston 23 entre dans le vérin jusqu'au point mort. Lorsque la tige de piston 23 atteint le point mort supérieur, comme le représente la figure 3, son mouvement inverse est provoqué sous l'effet de l'énergie de rotation de la charrue qui tente de faire pivoter celle-ci au-delà du point mort De ce fait, l'huile de la première chambre du vérin 9 est refoulée dans le deuxième tronçon 33 et l'une des conduites de pressurisation 32 Le clapet anti- retour 1 empêche l'évacuation libre et la pression différentielle qui en résulte entre la conduite 32 et les autres conduites de pressurisation 30 a, 30 b déplacent le piston antérieur 8 s'opposant au premier ressort 7, en direction de la chambre inférieure cylindrique 15 Le volume d'huile se trouvant dans cette chambre 15 est refoulé en direction du piston de commande 6 De ce fait, ledit piston de commande et le piston de blocage 4 sont déplacés ensemble vers le bas en direction de la chambre inférieure 14, jusqu'à ce que de l'huile sous pression coule vers la vanne 2, en passant par la ligne 30 b, la gorge annulaire 17 et la deuxième ligne de dépressurisation 39 La vanne 2 est, de ce fait, commutée dans sa position II Dans cette position II, l'huile sous pression s'écoule alors de la pompe P, en passant par la vanne 2, dans le -35 deuxième tronçon 37 et en passant par le clapet anti- retour 13 et le diaphragme 12, dans le premier tronçon 36 de la conduite de retour pour arriver à la deuxième chambre 10 du vérin hydraulique, tandis que la tige de piston 23 sort. L'huile s'écoule de la première chambre 9 du vérin étant conduite dans le réservoir, en passant par le deuxième tronçon 33 de la conduite aller, le dispositif à soupapes, le clapet de non-retour 1 qui s'ouvre sous l'effet de la conduite 19, et le premier tronçon 29 de la conduite aller, la vanne 2 et la conduite d'évacuation 38. La position I de la vanne à deux positions et quatre voies 2 est maintenue par conservation hydraulique sous l'effet de la deuxième conduite de pressurisation 40 De même, sous l'effet du diaphragme 3, la pression différentielle permettant de résister au troisième ressort 25 est maintenue. Etant donné que le deuxième tronçon 33 de la ligne aller est relié au réservoir T à travers le premier tronçon 29 et la conduite d'évacuation 38, la pression dans la chambre supérieure 16 diminue Toutefois, dans la chambre inférieure 14, continue de régner la pression de la pompe venant de P De ce fait, le bloc de pistons 4, 6, 8 se déplace, ce déplacement étant soutenu par le premier ressort 7, en direction de la chambre supérieure 16 et se trouve donc à nouveau dans la position initiale permettant une nouvelle rotation comme le représente la figure 4. Etant donné que, dans cette position, le canal annulaire 24 est relié à la deuxième autre conduite de pressurisation 30 b, l'huile s'écoule par le premier diaphragme 18 et le perçage 22 dans la chambre inférieure et elle remplit celle-ci La tige de piston 23 sort jusqu'à la butée mécanique sur la charrue, tandis que le diaphragme dans le dispositif à soupapes il délimite sa vitesse de sortie. Après achèvement de la rotation de la charrue, la vanne du tracteur est amenée en position zéro De ce fait, la conduite aller 31 et la conduite retour 38 sont équilibrées en pression par le diaphragme 3 et le diaphragme 18, de telle sorte que la vanne 2 à quatre voies et deux positions est amenée dans sa position I par le troisième ressort 25 Ainsi, tout le dispositif de commande est prêt à une nouvelle rotation. Sur la figure 5 est représenté le dispositif de commande pour une charrue en traction Le dispositif permet d'arrêter la première phase de rotation de la charrue en un point quelconque pour pouvoir "labourer à plat", avec cette charrue Dans ce cas, comme le montre la figure 5, le pivotement s'opère d'abord jusqu'au point souhaité et, ensuite, l'opération d'entrée est interrompue en amenant la vanne du tracteur en position zéro Etant donné que le poids G de la charrue génère une certaine pression dans la première chambre 9 du vérin et que cette pression est maintenue par le clapet anti-retour 1, elle est également présente dans la chambre supérieure 16 du piston antérieur Si, sous l'effet de la vanne du tracteur, la pression est alors réduite dans la conduite de retour 31, cette pression diminue également dans la chambre inférieure 14, de telle sorte que les pistons 4, 6, 8 se déplacent ensemble en direction de la chambre inférieure 14 Cette position est représentée sur la figure 5. Etant donné que les pressions dans les chambres 14, et 21 se compensent sous l'effet du diaphragme 3, le piston de commande 6 est amené, par le deuxième ressort 5, dans sa position de base orientée vers la chambre inférieure 15 L'huile venant de la chambre inférieure 15 est refoulée à travers le perçage 22 dans la chambre centrale 21 Cette position est représentée -sur la figure 6. il 2699367 Si l'opération d'inversion doit être poursuivie, la pression sera appliquée à la conduite de retour 31 par la vanne du tracteur De ce fait, les positions représentées sur la figure 2 seront rétablies et l'opération d'inversion sera poursuivie. A la place de la plaque de recouvrement AP, il est possible de fixer une vanne à commande séquentielle pour y raccorder un vérin. REVENDICATIONS 1 Dispositif de commande pour le pivotement d'une charrue brabant double autour de son axe de rotation, au moyen d'un vérin hydraulique à double action ( 28) pouvant être raccordé, d'une part, à la pompe (P) générant la pression de service, par une conduite ( 31) et une conduite raccordée à la première par une vanne ( 2) à quatre voies et deux positions et faisant fonction de conduite aller ( 29, 33) au début du pivotement et, d'autre part, au réservoir (T) par une conduite de sortie ( 38) et une conduite reliée à cette dernière par la même vanne à quatre voies et deux positions et servant de conduite de retour ( 36, 37) au début du pivotement, ledit vérin ( 28) étant monté de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe incorporé à l'engin, et sa tige de piston ( 28) reliée au piston, étant articulée sur le support du soc, tandis que le changement de direction de la tige de piston ( 23) est provoqué au point mort par la vanne ( 2) à quatre voies et deux positions, ladite vanne étant maintenue elle-même, sous l'effet de la pression, dans une deuxième position qui fait sortir en l'éloignant du point mort la tige de piston ( 23) du vérin ( 28), ladite vanne provoquant dans sa première position, l'entrée de la tige de piston ( 23) du vérin ( 28), tandis que la conduite aller présente un premier et un deuxième tronçons ( 29, 33) et entre le premier tronçon ( 29) et le deuxième tronçon ( 33) de cette conduite, est disposé un dispositif à soupapes ( 11) qui présente un premier diaphragme et un premier clapet anti- retour s'ouvrant en direction du vérin, tandis que la conduite de retour présente un premier et un deuxième tronçons ( 36, 37) et, qu'entre ces deux tronçons ( 36, 37) de la conduite de retour, est disposé un deuxième diaphragme ( 12) et un deuxième clapet anti-retour ( 13) s'ouvrant en direction du vérin ( 28), avec présence d'une soupape de régulation ( 27) chargée d'un ressort muni de conduites aller et retour pressurisées dont l'une des conduites de pressurisation ( 32) est raccordée à la première conduite aller ( 33) conduisant à la première chambre ( 9) du vérin présentant un volume maximal au point mort, et dont la première conduite de dépressurisation ( 39) est raccordée à la vanne ( 2) à quatre voies et deux positions, en faisant passer cette vanne dans sa deuxième position, caractérisé en ce que la soupape de régulation ( 27) présente, outre cette conduite de pressurisation ( 32), deux autres conduites de pressurisation ( 30 a, 30 b) et une première et une deuxième conduites de dépressurisation ( 34, 39), en ce que les deux autres conduites de pressurisation ( 30 a, 30 b) sont reliées à la conduite aller ( 31) et que la conduite de pressurisation ( 32) est reliée à la conduite aller ( 33), et en ce que la deuxième conduite de dépressurisation ( 34) est reliée à la conduite de retour ( 38), tandis que dans une position initiale dans laquelle la conduite aller ( 31) n'est pas sous pression, la soupape de régulation ( 27) relie la conduite aller ( 31) et la conduite retour ( 38) par la deuxième autre conduite de pressurisation ( 30 b), le diaphragme ( 18), le perçage ( 22) et la deuxième conduite de dépressurisation ( 34), dans une première position de commande entre les phases de rotation de la charrue, ladite soupape de régulation interrompt la liaison entre la deuxième autre conduite de pressurisation ( 30 b) et la première conduite de dépressurisation ( 34) par l'application de la face plane ( 20) du piston de blocage ( 4), et dans une deuxième position de commande transitoire, pendant la phase d'inversion du vérin ( 28), ladite soupape de régulation ( 27) relie la deuxième conduite de dépressurisation ( 39) à la deuxième conduite de pressurisation ( 30 b) afin de commuter la vanne ( 2) à quatre voies et deux positions. 2 Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape de régulation ( 27) présente trois pistons à mobilité indépendante et autonome, un piston antérieur ( 8), un piston de blocage ( 4) et un piston de commande ( 6) qui sépare les unes des autres les quatre chambres de cylindres, une chambre de cylindre inférieure ( 14), une chambre de cylindre centrale ( 21), une chambre de cylindre inférieure ( 15) afférente au piston antérieur, et une chambre de cylindre supérieure ( 16) afférente au piston supérieur, tandis que le piston de commande ( 6) disposé entre le piston de blocage ( 4) et le piston antérieur ( 8) présente un alésage ( 22) qui relie la chambre de cylindre inférieure ( 15) et la chambre de cylindre centrale ( 21), ainsi qu'un passage qui relie ledit alésage ( 22), par un diaphragme ( 18), à la conduite de pressurisation ( 30), ainsi qu'une gorge annulaire ( 17) qui est ouverte en direction de la conduite de dépressurisation ( 39), tandis que la chambre de cylindre inférieure ( 14) est reliée par la conduite de pressurisation ( 30 a) à la conduite aller ( 31), la chambre de cylindre centrale ( 21) est reliée par la conduite de dépressurisation ( 34) à la conduite de sortie ( 38), le passage ( 26) avec le diaphragme ( 18) et le canal annulaire ( 24) peut être relié, dans l'une des positions de la commande à la conduite de pressurisation ( 30 b), la gorge annulaire ( 17) peut être reliée, dans cette même condition de commande, à la conduite de dépressurisation ( 39), et la chambre supérieure de cylindre ( 16), afférente au piston antérieur, est reliée à la conduite de pressurisation ( 32), tandis que le piston antérieur ( 8) est poussé par un ressort ( 7), en direction de la chambre de cylindre supérieure ( 16) et qu'entre les pistons ( 4, 6) est disposé un ressort ( 5) agissant sur ces deux pistons. 3 Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que la force du ressort ( 5) est inférieure à la force résultante de la pression de service de la pompe (P). 4 Dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans la conduite aller ( 29), est disposé un deuxième clapet anti- retour ( 1) s'ouvrant complémentairement en direction du vérin. Dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston de blocage ( 4) présente une face plane ( 20) qui peut buter contre l'alésage ( 22) du piston de commande ( 6) de telle sorte que la chambre de cylindre inférieure ( 15), afférente au piston antérieur, et la chambre de cylindre centrale ( 21) sont séparées l'une de l'autre.