Brevet FR2754020A1 — publié le 19980403

SYSTEME HYDRAULIQUE La présente invention un système hydraulique comportant une source de pression commandable par l'intermédiaire d'un signal de détection de charge, un dispositif d'absorption de pression, au moins deux sections de travail comportant chacune un appareil d'utilisation hydraulique et une soupape de commande comportant un raccord pour le signal de détection de charge, et au moins une soupape de contre-pression disposée dans une canalisation d'un réservoir située entre la soupape de commande et le dispositif de réception de pression. Un tel système est connu d'après le document DE 42 35 762 C2. Dans ce cas, la source de pression peut être une pompe ayant une capacité de refoulement commandable. Cependant, il est également possible de prévoir une pompe suivie par une soupape de commande de pression. Dans de nombreux cas, on utilise comme soupape de commande une soupape à action proportionnelle. Lorsque cette soupape est dans la position neutre, le raccord pour le signal de détection de charge est raccordé à la canalisation du réservoir. Le signal de détection de charge peut être également désigné sous l'expression signal de pression de charge. Les raccords pour le signal de réception de charge de toutes les sections de travail sont reliés entre eux par l'intermédiaire de soupapes en va-et- vient de telle sorte que le signal de détection de charge associé à la pression la plus élevée atteint la source de pression commandable. Par conséquent la source de pression peut produire la pression requise correspondant au signal de détection de charge, c'est-à-dire le signal dit LS. Le fait que le raccord pour le signal de détection de charge soit relié à la canalisation de réservoir lorsque la soupape de commande est dans la position neutre garantit que sans consommation à partir d'un appareil d'utilisation, la pompe ne produit pas une pression supérieure. Lorsque la soupape de commande est dans sa position neutre, l'appareil d'utilisation hydraulique raccordé à la soupape de commande, à savoir un moteur ou une unité à piston et cylindre, n'est pas influencé et par conséquent ne requiert aucun signal de sortie hydraulique. Cependant il se pose un certain problème, qui est lié à la soupape de contre-pression. Lorsqu'un appareil d'utilisation hydraulique, par exemple un dispositif à piston et cylindre comportant deux chambres de travail, est chargé par une force extérieure conduisant à un déplacement du piston de cette unité à piston et cylindre, une chambre de travail doit être dilatée et l'autre doit être réduite. C'est le cas par exemple avec des chargeurs frontaux, dont la pelle chargée doit être abaissée. Dans la chambre de travail qui se dilate, il existe une pression relativement faible de par exemple O Pa. Pour éviter des endommagements dus à la cavitation, un fluide hydraulique additionnel doit être délivré sous une faible pression correspondante. Cependant, cette alimentation supplémentaire ne conduit pas à un accroissement de la force agissant sur le piston. L'alimentation supplémentaire s'effectue par l'intermédiaire d'une soupape de remplissage disposée entre les deux chambres de travail de l'appareil d'utilisation. Pour vaincre la force de fermeture de cette soupape de remplissage, il est nécessaire qu'une certaine pression s'établisse sur le côté correspondant. L'établissement de cette pression est fixé par la soupape de contre-pression. Dans de tels cas la contre-pression, c'est-à-dire la pression en amont de la soupape de contre-pression, est normalement assez proche d'une pression de détection de charge, ce qui correspond au signal de détection de charge. En raison de la chute de pression dans la soupape de remplissage, il apparaît cependant certaines différences. Ceci a pour effet que la pression de détection de charge dans cet appareil d'utilisation est normalement inférieure à la contre- pression. Etant donné que la pression supérieure est toujours considérée comme la pression de détection de charge, la contre-pression est renvoyée à l'unité de commande de la pompe. Ceci conduit à un accroissement de la pression de la pompe. Ceci affecte à nouveau la contre-pression, qui diminue. Lorsque la contre- pression diminue, le signal de détection de charge rétablit la commande de la pompe. De ce fait, la pression de la pompe diminue et la contrepression augmente, ce qui conduit à la situation initialement décrite. Il existe le risque que le système commence à osciller et que des conditions instables apparaissent. Le rôle de l'invention est d'éviter une telle situation. Conformément à l'invention, cette tâche est résolue en ce que dans un système hydraulique tel que décrit précédemment, lorsque la soupape de commande est dans la position neutre, le raccord pour le signal de détection de charge est relié au dispositif de réception de pression par l'intermédiaire d'une canalisation auxiliaire de réservoir qui contourne la soupape de contre-pression. Par conséquent le signal de détection de charge d'une soupape de commande dans la position neutre possède toujours la valeur minimale. Des accroissements indésirables de pression du signal de détection de charge sont évités étant donné qu'un accroissement de pression en amont de la soupape de contre-pression ne peut plus affecter le signal de détection de charge. Par conséquent on obtient l'effet désiré: la source de pression reçoit un signal indiquant que l'appareil d'utilisation, dont la soupape de commande est dans la position neutre, ne présente aucune demande de pression. Cependant, lors l'apparition de forces externes appliquées à un autre appareil d'utilisation hydraulique, cet appareil d'utilisation hydraulique peut être commandé de telle sorte que le remplissage de sa chambre de travail s'effectue d'une manière commandée pour éviter des endommagements liés à une cavitation. A cet égard, la soupape de contre- pression garantit que le fluide hydraulique refoulé d'une autre chambre de travail ne reflue pas immédiatement dans le réservoir, mais est envoyé à nouveau à la première chambre de travail. Cependant, comme cela a été mentionné, ceci n'a aucune influence sur le signal de détection de charge. Le montage d'une canalisation supplémentaire, à savoir la canalisation auxiliaire de réservoir, est relativement simple. Etant donné que pratiquement seules des pressions doivent être transmises dans cette canalisation auxiliaire de réservoir, sans la nécessité de transports conséquents de fluides, les dimensions de cette canalisation peuvent être maintenues à de faibles valeurs correspondantes. De préférence, la canalisation auxiliaire de réservoir contient une soupape anti- retour qui se ferme en direction de la soupape de commande. Ceci garantit que des oscillations de pression, qui apparaissent éventuellement, du dispositif de réception de pression n'influencent pas le système du signal de détection de charge ni une activation électrique possible des soupapes de commande. A cet égard, il faut noter que le dispositif de réception de pression n'est absolument pas maintenu à une pression de 0 Pa ou la pression atmosphérique. pans certains cas, des pressions de par exemple 2 à 6.10s Pa peuvent être présentes. Dans le cas d'un fluide hydraulique froid, on peut avoir une dépendance vis-à- vis de la température, sur la base de laquelle la pression peut être d'environ 103 Pa. Cependant, une telle influence est maintenue à l'écart du raccord pour le signal de détection de charge, par la soupape anti- retour située dans la canalisation auxiliaire de réservoir. Sinon ou en supplément, la canalisation auxiliaire de réservoir peut, dans une forme de réalisation préférée, comporter son raccord pour un dispositif d'absorption de pression, qui est séparé de celui de la soupape de contre- pression. De préférence des fluctuations de pression, qui peuvent apparaître à la sortie de la soupape de contre- pression dans des conditions difficiles, ne peuvent plus être transmises à la canalisation auxiliaire de réservoir. Lorsque la canalisation auxiliaire de réservoir possède son propre raccord du dispositif d'absorption de pression, la soupape anti-retour n'est plus nécessaire dans tous les cas. Il est particulièrement avantageux de disposer la soupape de commande dans un bloc de soupapes comportant une canalisation auxiliaire traversant de réservoir à côté de la canalisation traversante de réservoir. Normalement plusieurs blocs de soupape sont disposés à proximité les unes des autres et raccordés côte- à-côte par brides, ce qui a pour effet que les canalisations correspondantes traversent l'ensemble des blocs de soupapes. C'est notamment le cas avec la canalisation de pression, qui fréquemment est également désignée sous l'expression canalisation de pompe, la canalisation de réservoir, la canalisation de détection de charge et, comme dans ce cas, la canalisation auxiliaire de réservoir. Dans ce cas, une seule soupape de contre-pression est suffisante, mais il est certain que l'établissement d'une pression en amont de la soupape de contre-pression n'a plus aucune influence sur le signal de détection de charge. De préférence, un dispositif de soupape de remplissage est prévu entre la canalisation de réservoir et l'appareil d'utilisation. Ce dispositif de soupape de remplissage permet de décanter le fluide hydraulique provenant d'une chambre de travail de l'appareil d'utilisation hydraulique en direction de l'autre lors de l'apparition de forces extérieures. Mais à cet égard, la soupape de contre-pression garantit que ce fluide hydraulique ne reflue pas en direction du réservoir. Dans ce qui va suivre, l'invention est décrite sous la base de formes de réalisation préférées en référence aux dessins, sur lesquels: - la figure 1 représente une première forme de réalisation d'un système hydraulique; et - la figure 2 représente une seconde forme de réalisation d'un système hydraulique. Un système hydraulique 1 possède une source de pression commandée constituée par une pompe 2 et une source de commande de pression 3 disposée en aval de la pompe. La pompe 2 reçoit le fluide hydraulique depuis un réservoir 4 et l'envoie par l'intermédiaire d'une canalisation de pompe , qui réalise une dérivation entre la pompe 2 et la soupape de commande de pression 3 dans au moins deux sections de travail 6, 7. Le poste de travail 6 possède un appareil d'utilisation hydraulique 8, dans ce cas un moteur de direction. L'appareil de consommation hydraulique 8 est raccordé aux raccords de travail d'une soupape à action proportionnelle 9. La soupape à action proportionnelle 9 est raccordée à la canalisation de pompe 5 par l'intermédiaire d'une canalisation de dérivation de pompe. En outre, la soupape à action proportionnelle comporte deux raccords de réservoir 11, 12 qui sont raccordés à une canalisation de réservoir 14 par l'intermédiaire d'une canalisation de dérivation de réservoir 13. Une soupape de remplissage 15, 16 est disposée entre la canalisation de dérivation de réservoir 13 et chaque raccord de travail A, B de la soupape à action proportionnelle 9. La soupape à action proportionnelle 9 comporte deux raccords 19, 20 pour le signal de détection de charge. Lorsque la soupape à action proportionnelle 9 n'est pas dans une position neutre, mais envoie un fluide hydraulique à l'appareil d'utilisation 8, l'un des raccords 19, 20 pour le signal de détection de charge est relié au raccord de travail A, B qui est relié au raccord de pompe 10. Lorsque cette pression est transmise à une canalisation pour le signal de détection de charge (canalisation LS) par l'intermédiaire d'une soupape de commutation 21, qui transmet toujours la plus élevée des pressions présente à ses entrées, la canalisation LS étant raccordée à une entrée de commande de la soupape de commande de pression. C'est pourquoi il est possible de commander en permanence la pression dans la canalisation de pompe 5 en fonction de la fonction requise. Dans la position neutre, les deux raccords 19, 20 pour le signal de détection de charge sont raccordés à une canalisation auxiliaire de réservoir 23. Outre le fait de comporter un appareil d'utilisation différent 18, la section de travail 7 possède exactement le même agencement. Les éléments correspondant à ceux de la section de travail 6 sont par conséquent désignés par des chiffres de référence affectés d'un accent. Par conséquent les raccords de travail A, B de la section de travail 6 correspondent aux raccords de travail C, D de la section de travail 7. La canalisation de réservoir 14, qui traverse toutes les sections de travail 6, 7, est connectée à une entrée d'une soupape de contre- pression 17, dont la sortie est raccordée à un raccord T du réservoir. La section de travail 6 comporte un bloc de soupapes 24. La section de travail 7 possède un bloc de soupapes 25. Un bloc d'alimentation 26 est raccordé par brides au bloc de soupapes 24. Le bloc de soupapes 24 est raccordé par brides conjointement au bloc de soupapes 25, et un bloc d'extrémité 27 est raccordé par brides à l'autre extrémité du bloc de soupapes 25. Naturellement on peut prévoir plus de deux sections de travail 6, 7. Les blocs de soupapes 24, 25, le bloc d'alimentation 26 et le bloc d'extrémité 27 doivent être compris ici comme étant uniquement fonctionnels. Naturellement, tous les blocs peuvent être placés dans un boîtier commun, ce qui conduit à un système monobloc. Ainsi, les soupapes de plusieurs sections de travail peuvent être disposées dans le même bloc. Naturellement cette procédure permet également de raccorder un plus grand nombre de tels systèmes monoblocs, c'est-à-dire que deux systèmes monoblocs de ce type, comportant chacun quatre soupapes (correspondant à quatre postes de travail) pourraient être construits conjointement pour former une seule section à huit soupapes. La canalisation auxiliaire de réservoir 23 est raccordée par l'intermédiaire du bloc d'alimentation 26 à une section de canalisation 29. Par conséquent elle contourne la soupape de contre-pression 17, c'est-à-dire qu'elle pénètre dans le réservoir 4 conjointement avec la sortie de la soupape de contre-pression 17. Pour écarter de la canalisation auxiliaire le réservoir 23 des interférences qui pourraient apparaître à la sortie de la soupape de contre-pression 17, une soupape anti-retour 28 est disposée dans la section de canalisation 29 de la canalisation auxiliaire de réservoir 23. Cette pompe anti-retour 28 s'ouvre en direction du bloc d'alimentation 26. Elle peut être également disposée dans le bloc d'alimentation 26. Lorsque par exemple l'appareil d'utilisation hydraulique 28, agencé sous la forme d'une unité à piston et cylindre, est chargé par une force extérieure F, au moyen de laquelle le piston représenté sur le dessin doit être déplacé vers la droite, la pression agissant sur le raccord de travail D augmente et la pression agissant sur le raccord de travail C diminue. La soupape à action proportionnelle s'ouvre alors de façon correspondante, un fluide hydraulique traverse le raccord de travail D et le raccord de réservoir 11' en direction de la canalisation de réservoir 14. En raison de la présence de la soupape de contre- pression 17, il apparaît en cet endroit une pression qui finalement est suffisamment élevée pour ouvrir la soupape de remplissage 15'. Par conséquent le fluide hydraulique refoulé hors de la chambre de travail raccordée au raccord de travail D peut pénétrer dans l'autre chambre de travail de l'appareil d'utilisation 18 par l'intermédiaire du raccord de travail C. Cependant, il n'existe aucun accroissement simultané de pression dans le raccord du signal de détection de la charge 19' ou 20'. Etant donné qu'il n'existe ici aucun raccord entre la canalisation de réservoir 14 et le raccord de détection de charge 19, 20 sur la soupape à action proportionnelle 9 de la première section de travail 6, aucune influence n'est ici appliquée sur le signal de détection de charge. Par conséquent, la charge de pression 2, 3 n'est pas activée, c'est-à-dire que sa pression n'est pas accrue avec cette forme de réalisation. Le remplissage de l'appareil d'utilisation 18 peut s'effectuer à une faible pression correspondante. Comme cela est usuel, la canalisation de pompe 5 et la canalisation de réservoir 14 sont agencées de manière à être des canalisations traversantes pour tous les blocs de support 22, 25 disposés les uns à la suite des autres. Dans ce cas la canalisation auxiliaire de réservoir 23, 23' des deux blocs de soupape 22, 25 débouche dans une canalisation auxiliaire de réservoir 23" qui est également agencée de manière à être traversante pour tous les blocs de support 24, 25, c'est-à-dire pour toutes les sections de travail 6, 7. Pour conserver la clarté des dessins, la jonction entre le bloc de support 24 et le bloc d'alimentation 26 est agencée de telle sorte que la canalisation auxiliaire de réservoir 23" ne traverse pas directement le bloc d'alimentation 26, mais est raccordée au réservoir T par l'intermédiaire d'une canalisation 29 prévue dans le bloc d'alimentation 26. Cependant, il est naturellement également possible d'agencer la canalisation auxiliaire de réservoir 2311 de manière qu'elle traverse directement le bloc d'alimentation 26. La figure 2 représente une forme de réalisation modifiée du système hydraulique 1'. Les mêmes éléments sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Cependant, ce qui est modifié c'est que la canalisation 29' ne s'étend plus jusqu'à la sortie de la soupape de contre-pression 17. Au contraire, elle pénètre dans le réservoir 4 par l'intermédiaire d'un raccord auxiliaire de réservoir TH, c'est-à-dire qu'elle possède un raccord de réservoir séparé. Avec cet agencement, on peut faire l'économie de la soupape anti-retour 28. Cependant, on peut également prévoir cette soupape en tant que système additionnel. La forme de réalisation, dans laquelle la canalisation auxiliaire de réservoir 29' n'aboutit plus à la sortie T, présente l'avantage consistant en ce qu'on a ici une déconnexion effective entre la soupape de contre- pression 17 et le signal de détection de charge. Normalement il faut prendre des dispositions considérables pour agencer les soupapes anti-retour de manière qu'elles soient étanches. Cependant, tant qu'un fluide peut traverser la soupape anti- retour 28, l'influence sur le signal de détection de charge ne peut pas être empêchée. La forme de réalisation correspondant à la figure 2 fournit cependant l'avantage consistant en ce que l'utilisation d'une pompe avec un refoulement de sortie constant permet d'effectuer des économies d'énergie lors de la marche à vide, étant donné que cette forme de réalisation empêche totalement l'établissement d'une pression dans le système du signal de détection de charge. REVENDICATIONS 1. Système hydraulique comportant une source de pression commandable par l'intermédiaire d'un signal de détection de charge, un dispositif d'absorption de pression, au moins deux sections de travail comportant chacune un appareil d'utilisation hydraulique et une soupape de commande comportant un raccord pour le signal de détection de charge, et au moins une soupape de contre- pression disposée dans une canalisation de réservoir située entre la soupape de commande et le dispositif de réception de pression, caractérisé en ce que, lorsque la soupape de commande (9, 9') est dans la position neutre, le raccord (19, 20; 19', 20') pour le signal de détection de charge est raccordé au dispositif de réception de pression (15) par l'intermédiaire d'une canalisation auxiliaire de réservoir (23, 23', 23"; 29, 29') qui contourne la soupape de contre-pression (17). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la canalisation auxiliaire de réservoir (23, 29) comporte une soupape anti-retour (28) qui se ferme en direction de la soupape de commande (9). 3. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la canalisation auxiliaire (29') du réservoir comporte son propre raccord (TH) du dispositif de réception de pression, qui est séparé de celui de la soupape de contre-pression (17). 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la soupape de commande (9, 9') est disposée dans un bloc de soupapes (24, 25) comportant une canalisation auxiliaire traversante de réservoir (23") disposée à côté de la canalisation traversante de réservoir (14). 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un dispositif de soupapes de remplissage (15, 16; 15', 16') est prévu entre la canalisation de réservoir (14) et l'appareil d'utilisation (8, 18).