Brevet FR2710698A3 — publié le 19950407

FR 2710698 A3 19950407 FR 9411627 A 19940929 Dispositif pour faciliter le démarrage d'un moteur électrique destiné à l'entraînement d'une pompe hydraulique La présente invention concerne un dispositif pour faciliter le démarrage d'un moteur électrique destiné à l'entraînement d'une pompe hydraulique, la partie d'un circuit hydraulique qui mène à un organe récepteur étant maintenue sensiblement sans pression au moins pendant le démarrage du moteur électrique par l'intermédiaire d'une vanne à plusieurs voies ou d'un distributeur. Les moteurs électriques disponibles sur le marché et prévus ici, notamment lorsque ces moteurs doivent être bon marché, ne disposent bien souvent que d'un couple peu élevé au démarrage si bien qu'un démarrage de démarrer du moteur sous la charge maximale, comme cela se produit par exemple avec l'entraînement d'une pompe hydraulique, n'est pas possible. Dans l'état de la technique, on trouve différentes propositions pour augmenter le couple de démarrage. Ainsi, dans un dispositif d'un type différent de celui indiqué en introduction, on utilise pour le moteur électrique un condensateur dit de démarrage; cette solution représente une dépense en matériel importante étant donné qu'il faut, outre le condensateur de démarrage, un contacteur centrifuge qui met hors circuit ledit condensateur de démarrage dès que le moteur a atteint sa vitesse de rotation nominale. Dans d'autres dispositifs d'un type différent de celui indiqué en introduction, on utilise un condensateur dit d'appoint qui présente une capacité nettement plus élevée. Malgré cette capacité plus élevée, le couple de démarrage produit n'est pas toujours suffisant pour tous les types d'applications, notamment dans le cas de circuits hydrau liques. Par ailleurs, le prix du condensateur en question est élevé. De plus, du fait de la présence du condensateur d'appoint, la puissance admise par le moteur est plus grande, avec pour conséquence une réduction de la durée de vie du moteur. Une autre possibilité d'aide au démarrage consisterait à d'abord amener le moteur hors charge à sa vitesse de rotation nominale et ensuite seulement, à coupler la pompe hydraulique audit moteur au moyen d'un dispositif d'embrayage. Toutefois, les dispositifs d'embrayage adaptés coûtent cher et ne travaillent pas sans une certaine usure, ce qui entraîne un entretien important. Dans un dispositif du type indiqué destiné à faciliter le démarrage d'un moteur électrique, on utilise des électrovannes commandées électriquement aux fins de permettre une circulation sans pression du fluide à l'intérieur du circuit hydraulique. La commande électrique du moteur doit alors être adaptée et complétée en vue de piloter l'électrovanne, ce qui de nouveau entraîne des complications et des dépenses élevées en appareils. Partant de cet état de la technique, l'objectif de la présente invention est de créer un dispositif pour faciliter le démarrage d'un moteur électrique destiné à l'entraînement d'une pompe hydraulique qui permette d'utiliser également des moteurs très bon marché dotés d'un faible couple de démarrage, qui travaille sans entretien et de manière fiable et dont la réalisation est peu coûteuse. Cet objectif est atteint par le fait qu'une valve à plusieurs voies ou un distributeur inséré dans le circuit hydraulique est actionné hydrauliquement et que ladite valve ou le distributeur est connecté au circuit hydraulique en aval de la pompe hydraulique, vu la direction de circulation du fluide, par l'intermédiaire d'une conduite de commande. La valve étant actionnée par voie hydraulique et étant reliée au circuit hydraulique par une conduite de commande qui, vu dans la direction d'écoulement, est branchée en aval de la pompe, un démarrage hors charge du moteur est possible. Pour cela, la valve s'ouvre et créée une sorte de dérivation qui mène au réservoir. Le circuit hydraulique situé en aval de la pompe est ainsi maintenu quasiment sans pression et le moteur accélère pour atteindre sa vitesse de rotation nominale. Avec la montée en vitesse du moteur, la pompe hydraulique qui est liée au moteur refoule une quantité de plus en plus grande de fluide et, à partir d'un débit de fluide prédéterminé qui va de pair avec une différence de pression dans les conduites en amont et en aval de la vanne de dérivation, la vanne est amené par l'intermédiaire de la conduite de commande dans sa position de fermeture dans laquelle l'écoulement vers le réservoir est interrompu. Ainsi, la vanne se ferme automatiquement lorsque le moteur électrique atteint sa vitesse nominale et le débit refoulé par la pompe est acheminé vers l'organe hydraulique récepteur concerné. La vanne reste fermée aussi longtemps que le moteur fonctionne; la pression dans la conduite menant à l'organe récepteur concerné, entre la pompe et la conduite de commande, chute de manière contrôlée lorsqu'on arrête le moteur, jusqu'au moment où la vanne s'ouvre de nouveau et rétablit la dérivation en direction du réservoir pour permettre un nouveau démarrage du moteur. Selon un mode de réalisation préféré du dispositif conforme à l'invention, la vanne est un distributeur 2/2 à siège ou à tiroir et, dans une position de commutation assurant la communication entre les orifices A et B, présente un étranglement. La section d'étranglement prédéterminée permet d'agir sur la différence de pression au niveau des orifices A, B en amont et en aval du distributeur, laquelle différence de pression est nécessaire pour opérer la commutation du distributeur par l'intermédiaire de la ligne de commande. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le moteur électrique est un moteur à courant alternatif, plus particulièrement un moteur monophasé. Le moteur monophasé est peu onéreux à l'achat et peut être connecté à une ligne du réseau de même type que les lignes couramment utilisées dans les installations domestiques, ce qui étend les possibilités d'utilisation du dispositif selon l'invention. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, l'organe récepteur est un vérin hydraulique d'un plateau élévateur qui peut être maintenu dans sa position grâce à un clapet anti-retour inséré dans le circuit hydraulique. Grâce à l'action de blocage du clapet anti-retour, l'organe récepteur concerné reste dans sa position même lorsque le moteur électrique est arrêté. Dans le dispositif conforme à l'invention, le clapet anti-retour ne s'ouvre que lorsque le débit recherché de la pompe hydraulique est atteint et qu'ainsi un mouvement de déploiement de l'organe récepteur dans la direction souhaitée est assuré. De préférence, la conduite de commande du distributeur est connectée au circuit hydraulique entre la pompe hydraulique et le clapet anti-retour. Dans un autre mode de réalisation préféré du dispositif conforme à l'invention, un distributeur 212 supplémentaire est connecté au circuit hydraulique entre l'organe récepteur et le clapet anti-retour, en parallèle avec le premier distributeur. De préférence, le distributeur supplémentaire est commandé électriquement. Grâce à ce distributeur supplémentaire on peut ramener l'organe récepteur dans sa position d'origine lorsque le clapet anti-retour est fermé et que le moteur est arrêté. Conformément à un autre mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, le distributeur est muni d'une conduite de retour des fuites qui mène au réservoir du circuit hydraulique. Notamment lorsque le distributeur est un distributeur à tiroir, les fuites de liquide hydraulique qui se produisent immanquablement lors de la commutation du distributeur peuvent être évacuées en direction du réservoir. Le dispositif conforme à l'invention est décrit ci-après de manière détaillée à l'aide du dessin. La figure unique représente un schéma de principe du circuit de démarrage. Le dispositif représenté sur le schéma de démarrage sert à faciliter le démarrage d'un moteur électrique 10. Le moteur électrique 10 est un moteur monophasé à faible couple de démarrage. Le moteur monophasé 10 est lié de manière connue et par conséquent non représentée à une pompe hydraulique 14 par l'intermédiaire d'un arbre d'entraînement 12. La pompe hydraulique 14 prélève de l'huile hydraulique dans un réservoir 16 et refoule celle-ci dans un circuit hydraulique qui, en tant qu'ensemble, est désigné par le repère 18. La pompe hydraulique 14 actionne un organe récepteur qui se présente sous la forme d'un vérin hydraulique 20 dont la tige de piston 22 est liée à un plateau élévateur (non représenté) aux fins de lever et d'abaisser des charges. Le vérin 20 qui est connecté au circuit hydraulique est maintenu en position au moyen d'un clapet anti-retour 24 sollicité par ressort, c'est-à-dire que le plateau élévateur ne peut pas s'abaisser de manière intempestive et, selon le cas, de manière dangereuse pour un utilisateur. Afin de maintenir la partie de circuit hydraulique 18 située en amont du clapet anti-retour 24 essentiellement hors pression lors du démarrage du moteur 10, il est prévu un distributeur 2/2 à siège ou à tiroir qui est sollicité par un ressort et peut être amené dans sa position de commutation reliant entre eux les deux orifices A et B. L'orifice B est relié par une conduite adaptée à la partie de circuit entre la pompe hydraulique 14 et le clapet anti-retour 24, tandis que l'orifice A communique avec le réservoir 16 par l'intermédiaire d'une conduite adaptée. Dans la position de commutation représentée sur la figure, dans laquelle les orifices A et B sont reliés entre eux, le débit est réglé au moyen d'un étranglement 28 à section de passage prédéterminée qui fait partie du distributeur 2/2 26. Une conduite de commande 30 du distributeur 26 est connectée à la conduite raccordée à l'orifice B. En outre, le distributeur 2/2 26 comporte une conduite 32 de retour des fuites qui mène au réservoir 16. Comme le montre la figure un distributeur 2/2 34 supplémentaire est inséré dans le circuit hydraulique 18, entre l'organe récepteur 20 et le clapet anti-retour 24, en parallèle avec le distributeur 26. Ce distributeur 34 supplémentaire est actionné électriquement et est ramené par l'action d'un ressort dans sa position de fermeture représentée sur la figure. La conduite de sortie 36 qui, vu dans la direction d'écoulement du fluide, est branchée en aval du distributeur 34 et dans la quelle débouche l'orifice A, mène au réservoir 16; de même la conduite 32 de retour des fuites mène au réservoir 16. Le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention est décrit ci-après en se référant à la figure. Afin de permettre un démarrage hors charge du moteur 10, le distributeur 26 se trouve dans sa position ouverte comme représenté sur la figure. Dans cette position ouverte, on créée par l'intermédiaire du distributeur 26 une sorte de dérivation par laquelle le débit de fluide refoulé par la pompe hydraulique 14 est envoyé au réservoir 16 à travers l'orifice B, l'étranglement 28 du distributeur 26 et l'orifice A. Le moteur 10 peut ainsi, sans autre moyen auxiliaire et malgré son faible couple de démarrage, atteindre sa vitesse de rotation nominale prévue pour l'entraînement de la pompe hydraulique 14, chose qui ne serait pas possible si le moteur monophasé devait travailler immédiatement avec la charge maximale. Au fur et à mesure que la quantité de fluide refoulée par la pompe hydraulique 14 augmente, le débit au niveau de l'étranglement 28 du distributeur 26 croît et avec lui la différence de pression entre les deux orifices A et B prélevée au moyen de la conduite de commande 30. Dès qu'une valeur prédéterminée est atteinte, le distributeur 26 est amené par l'intermédiaire de la conduite de commande 30 dans sa position de fermeture dans laquelle il interrompt la communication entre A et B; le clapet anti-retour 24 s'ouvre sous l'action de la pression qui règne dans le circuit hydraulique 18 et la tige de piston 22 sort par rapport au vérin de travail 20. Le distributeur 26 reste fermé tant que le moteur 10 fonctionne à la vitesse nominale. Si l'on arrête le moteur 10, la pression dans la conduite entre la pompe 14 et le clapet anti-retour 24 chute de manière contrôlée et le distributeur 26 ouvre de nouveau la dérivation menant au réservoir 16. n est alors possible de redémarrer le moteur sensiblement hors charge. S'il faut abaisser le plateau élévateur avec la tige de piston 22, on amène par des moyens électromagnétiques le distributeur 34 supplémentaire dans sa position ouverte et le fluide qui s'échappe du cylindre 20 est ramené au réservoir 16 par l'intermédiaire de la conduite de retour 36. Excepté lors de l'abaissement du plateau élévateur (non représenté), c'est-à-dire lors de la rentrée de la tige de piston 22, le distributeur 34 reste dans sa position fermée représenté sur la figure. Le plateau élévateur qui est levé et abaissé par des moyens hydrauliques et est prévu ici en tant qu'organe récepteur ne constitue qu'un exemple d'application du dispositif selon l'invention. Le dispositif selon l'invention peut être appliqué en relation avec tous les types de moteurs électriques, notamment avec les moteurs à courant alternatif; toutefois l'application avec des moteurs monophasés s'est révélée particulièrement intéressante. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour faciliter le démarrage d'un moteur électrique (10) destiné à l'entraînement d'une pompe hydraulique (14), la partie d'un circuit hydraulique (18) qui mène à un organe récepteur (20) étant maintenue sensiblement sans pression au moins pendant le démarrage du moteur électrique par l'intermédiaire d'une vanne à plusieurs voies ou d'un distributeur, caractérisé par le fait que le distributeur (26) peut être actionné hydrauliquement et par l'intermédiaire d'une conduite de commande (30) est connecté au circuit hydraulique (18) en aval de la pompe hydraulique (14) vu dans la direction de circulation du fluide. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le distributeur (26) est un distributeur 2/2 à siège ou à tiroir et par le fait que, dans une position de commutation assurant la communication entre les deux orifices (A, B), le distributeur (26) présente un étranglement (28). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le moteur électrique (10) est un moteur à courant alternatif, en particulier un moteur monophasé. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'organe récepteur (22) est un vérin hydraulique d'un plateau élévateur qui peut être bloqué dans sa position par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour (24) inséré dans le circuit hydraulique (18). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la conduite de commande (30) du distributeur (26) est connectée au circuit hydraulique (18) entre la pompe hydraulique (14) et le clapet anti-retour (24). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'un distributeur 2/2 (34) supplémentaire est inséré dans le circuit hydraulique (18) entre l'organe récepteur (22) et le clapet anti-retour (24), en parallèle avec le distributeur (26), lequel distributeur supplémentaire est de préférence actionné électriquement. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le distributeur (26) comporte une conduite (32) de retour de fuites qui mène au réservoir (16) du circuit hydraulique (18).