Brevet FR2807119A1 — publié le 20011005

Dispositif de branchement pour conduites hydrauliques L'invention concerne un dispositif de branchement pour conduites hydrauliques d'un système utilisateur, avec une conduite de pompe, une conduite de réservoir et une soupape de sûreté dans la conduite de pompe, l'élément formant valve la soupape de sécurité étant sollicité dans la direction de l'ouverture par pression d'ouverture exercée depuis la conduite de pompe et dans la direction fermeture par une pression de fermeture d'un raccord de pression de fermeture. Un dispositif de branchement de conduite de ce type est connu d'après demande antérieure de brevet allemand 199 22 866.-Î. Lorsque le système utilisateur est relié à un système d'alimentation, les soupapes d'admission de conduite de pompe et de la conduite de réservoir sont ouvertes, de sorte que la pression dans la conduite de pompe peut être appliquée du système d'alimentation système utilisateur et que le fluide hydraulique ainsi déplacé peut revenir dans système d'alimentation via la conduite de réservoir. On peut citer comme exemples d'applications, pour un branchement de conduites hydrauliques de ce type, les tracteurs et autres engins agricoles équipés de différents accessoires, les accessoires par exemple une faucheuse rotative ou une remorque auto-chargeuse, nécessitant seulement un accouplement mécanique avec le tracteur, mais encore une alimentation hydraulique. Si, en ce qui concerne un tel branchement de conduites, la conduite de réservoir n'est pas correctement raccordée au système d'alimentation, la conduite de réservoir se ferme à l'extrémité du côté système d'alimentation. Ainsi, la pression de la pompe dans la conduite de réservoir augmente et ferme la soupape de sûreté, bien que les accessoires hydrauliques du système utilisateur connectés en aval de soupape de sûreté restent longtemps sans pression de pompe. DE 3 8 16 987 CI présente une soupape de sûreté pour un dispositif de branchement de conduites, laquelle est installée sur le système utilisateur. Cette soupape de sûreté obture une conduite de pompe tant qu'un accouplement avec conduite de réservoir du système utilisateur n'a pas été établi. Lors de l'établissement de cet accouplement, non seulement les soupapes situées aux deux extrémités de la conduite de réservoir du système d'alimentation et du système utilisateur sont ouvertes, mais encore une baisse de pression est provoquée du côté fermeture de la soupape de sûreté par l'intermédiaire d'une soupape actionnée de manière mécanique par un poussoir, de sorte que la pression de la pompe peut faire venir la soupape de sûreté dans la position d'ouverture. DE 37 28 986 Al présente une autre soupape sûreté pour des mécanismes hydrauliques d'entramement en rotation, ladite soupape étant également disposée sur le système d'alimentation. Sur le raccord de réservoir, c'est-à-dire la piece d'accouplement reliant la conduite de réservoir du systeme utilisateur à la conduite de réservoir du système d'alimentation, est prévu un tiroir de soupape qui se déplace lors de l'établissement de l'accouplement. Tant que ce tiroir de soupape n'a encore été déplacé, il assure un raccordement de la conduite réservoir avec une branche de la conduite de pompe du système d'alimentation, de sorte que le fluide hydraulique encore présent dans le système d'alimentation peut revenir dans le reservoir. L'invention repose sur le moyen d'empêcher une surcharge du système utilisateur du fait d'un mauvais branchement. Dans le dispositif de branchement de conduites hydrauliques évoqués dans l'introduction, ce moyen est obtenu dans la mesure où une soupape de commande permet de réguler la pression de fermeture, la position de la soupape de commande étant déterminée par la pression régnant dans la conduite de réservoir. Ainsi, il est possible d'installer la soupape de sureté dans ou sur le système utilisateur, c'est-à-dire que les moyens de sûreté pour le système utilisateur et ses accessoires hydrauliques peuvent êtres disposés à proximité immédiate du système utilisateur. Le moyen de sûreté, c'est-à-dire la soupape sûreté, peut-être directement adapté aux besoins de l'élément utilisateur particulier, par exemple la pression maximale possible, qui doit être admissible également cas d'erreur, ce qui n'est pas possible si la soupape de sûreté est disposée au niveau du système d'alimentation alimentant divers systèmes utilisateur. L'utilisation de la soupape de sûreté s'accompagne d'une plus grande marge de liberté en ce qui concerne le choix et la mise en #uvre de la pression de fermeture. En cas d'erreurs, la soupape de commande assure une augmentation très rapide de la pression fermeture requise pour la soupape de sûreté. Il est préférable que, dans la direction de fermeture, l'élément formant soupape soit soumis à l'action d'un ressort, la soupape commande pouvant être commandée de sorte que la pression de la conduite de pompe agisse aussi dans la direction de fermeture. On doit supposer normalement que la pression dans la conduite de pompe est la pression la plus élevée dans le système utilisateur. Le fait de permettre à cette pression d'agir également, initialement, dans direction de fermeture provoque l'établissement d'un équilibre au niveau de l'élément actif Du fait de la force du ressort, l'élément actif peut être mis dans sa position de fermeture. Ainsi, l'élément actif de la soupape a la possibilité d'effectuer une manière relativement rapide ces deux mouvements d'ouverture et de fermeture car l'élément actif est soumis à la plus forte des pressions en vigueur. Selon une première possibilité, il est prévu que la conduite de pompe soit reliée au raccord de pression de fermeture par l'intermédiaire étrangleur, la soupape de commande libérant ou bloquant une liaison entre le raccord de pression de fermeture et la conduite de réservoir. Lorsque la soupape de commande libère la liaison entre le raccord de pression de fermeture et la conduite réservoir, la pression disponible au niveau du raccord de pression de fermeture est la même que la pression disponible dans la conduite de réservoir, L'étrangleur produit alors une chute de pression qui correspond à la différence de pression entre la conduite de pompe et la conduite de réservoir. L'élément actif de la soupape de sûreté reste ouvert, car il est soumis à l'action, dans la direction d'ouverture, de la pression régnant dans la conduite de pompe. Si maintenant la soupape de commande se ferme, tout d'abord la liaison entre le raccord de pression de fermeture et conduite de réservoir est bloquée. Cependant, en même temps, le fluide hydraulique venant de la conduite de pompe atteint le raccord de pression de fermeture via l'étrangleur, c'est- à-dire que très rapidement la pression de la conduite de pompe sera également disponible au niveau du raccord de pression de fermeture, cette pression, conjointement avec le ressort, faisant venir l'élément actif dans position de fermeture. Dans une autre forme de réalisation possible, il prévu que la soupape de commande se présente sous la forme d'une vanne trois voies, qui dans une première position relie la conduite de pompe au raccord de pression de fermeture et, dans une autre position, relie le raccord de pression de fermeture a la conduite de réservoir. Lorsque le raccord de pression de fermeture est relié à la conduite de réservoir, la pression dans la conduite de réservoir est également disponible dans le raccord de pression de fermeture, c'est-à-dire que la soupape de sûreté est ouverte, puisque pression agissant sur l'élément actif dans la direction d'ouverture est supérieure à la pression dans la direction de fermeture. Cependant, lorsque la soupape de commande est inversée, la pression dans la conduite de pompe atteint directement le raccord pression de fermeture, si bien que la soupape de sûreté se ferme. De préférence, un ressort sollicite la soupape commande en sens inverse de la direction de la pression de la conduite de réservoir vers une position dans laquelle le raccord de pression de fermeture est relié à conduite de réservoir. On peut dire que cette-position constitue la position pour le fonctionnement normal pendant lequel la pression de réservoir du système d'alimentation est disponible dans la conduite de réservoir du système utilisateur. Dans ce cas, force exercée sur la soupape de commande par le ressort est supérieure à la force que peut produire la pression dans la conduite de réservoir. Cependant, si la conduite de réservoir n'est plus ou n'est pas correctement raccordée à la conduite de réservoir du système d'alimentation, que cela soit dû à un desserrage ou à un mauvais montage d'un raccord, le fluide hydraulique ne peut plus ou ne peut pas passer en quantité suffisante dans la conduite de réservoir, si bien que la pression augmente dans la conduite de réservoir. Dès que la pression dans la conduite de réservoir est suffisamment forte pour surpasser la force exercée par le ressort sur la soupape de commande, la soupape de commande s'inverse, ce qui provoque immédiatement la fermeture la soupape de sûreté. De préférence, l'élément utilisateur comporte un réservoir. Cela constitue moyen supplémentaire pour provoquer un relâchement de pression dans le système utilisateur. Il n'est pas nécessaire que le réservoir système utilisateur soit grand. suffit que le réservoir du système utilisateur puisse contenir une certaine quantité fluide hydraulique, qui doit être évacuée du système utilisateur ou de ses accessoires respectifs, pour provoquer une diminution voulue la pression après la fermeture la soupape de sûreté. A cet égard, il est préférable que la conduite de réservoir soit reliée au réservoir du système utilisateur par l'intermédiaire d'une soupape de sûreté. Pendant fonctionnement "normal", la soupape de sûreté assure qu'il n'y a pas de fuite de fluide hydraulique vers le réservoir du système utilisateur. Cela n'arrivera pas tant que la pression dans la conduite de réservoir ne dépassera pas une valeur prédéterminée. La soupape de sûreté agit à une pression supérieure à la pression nécessaire pour le réglage de la soupape de commande. Il est également préférable qu'un raccord de régulation du côté de la soupape de commande sollicité par un ressort soit relié au réservoir du système utilisateur. A cet égard, il faut tenir compte, d'une part, du fait que certaines fuites peuvent survenir au niveau de la soupape de commande et, d'autre part, que le fluide hydraulique nécessaire pour commander la soupape de commande doit également être dirigé quelque part. De préférence, la pression d'ouverture est présente dans un raccord de pression d'ouverture, qui est relié à l'entrée et à la sortie de la soupape de sûreté. Indépendamment de la position de l'élément actif de la soupape de sûreté, on dispose donc toujours d'une pression d'ouverture, de façon qu'après avoir supprimé l'erreur dans la conduite de branchement de réservoir l'élément actif puisse toujours revenir dans sa position d'ouverture. L'invention va être maintenant décrite dans le cadre de formes réalisation préférées, en référence aux dessins sur lesquels: la Figure 1 représente une première forme de réalisation d' dispositif de branchement; et la Figure 2 représente une deuxième forme de réalisation. La Figure 1 représente un système utilisateur 1 qui doit être relié un système d'alimentation 2. Le système d'alimentation 2 est par exemple un tracteur ou autre engin de travail, qui est utilisé avec différents accessoires, par exemple avec une faucheuse rotative, un monte-charge, un dispositif de chargement ou autre. En plus d'une liaison mécanique (non représentée en détail) entre le système d'alimentation 2 et le système utilisateur 1, il faut un branchement hydraulique par lequel un fluide hydraulique sous pression puisse être envoyé système d'alimentation 2 au système utilisateur 1 et revenir, afin que les accessoires 3 .), 4, par exemple des vérins de levage ou des mécanismes d'entraînement rotation, du dispositif utilisateur 1 puissent fonctionner de la manière souhaitable. A cette fin, le système utilisateur 2 comporte à sa sortie PA de pompe une vanne d'accouplement 5 qui peut être accouplée avec une vanne d'accouplement 6 située sur la conduite 9 de pompe du système utilisateur 1. Les vannes d'accouplement 5, 6 ne s'ouvrent que lorsque le branchement de raccordement correspondant entre la sortie PA de pompe et la conduite 9 de pompe est réalisé. Dès que- pour une raison quelconque - ce branchement est interrompu mécaniquement, les vannes d'accouplement 5, 6 se ferment. Le système d'alimentation 2 comporte à sa sortie TA de réservoir une vanne d'accouplement 7 qui coopère avec une vanne d'accouplement 8 située dans une conduite 10 de réservoir du système utilisateur 1. Les vannes d'accouplement 7, 8 ne s'ouvrent elles aussi que lorsque le branchement de raccordement entre la sortie TA du réservoir et la conduite 10 réservoir est réalisé. Autrement, les deux vannes d'accouplement 7, 8 sont fermées. Si le "branchement de pompe" n'est pas correctement installé, la seule conséquence est que le système utilisateur 1, ou ses accessoires respectifs Î, 4, ne peut pas fonctionner, car la pression hydraulique est insuffisante. Normalement, cela ne fait courir aucun risque d'endommagement. Cependant, il en va tout à fait différemment si le "branchement de réservoir" n'est pas correctement installé ou se detache en cours de fonctionnement. Dans ce cas, la vanne d'accouplement 8 se ferme, de sorte que la pression augmente dans la conduite 10 réservoir. Ainsi, les accessoires 3, 4 sont soumis d'une façon continue à une pression trop forte du côté de sortie, ce qui risque de provoquer un endommagement, Afin d'éviter ce risque, dans la conduite 9 pompe est disposée soupape de sûreté 11 dont l'élément actif 12, dans la première position de man#uvre représentée, branche la conduite 9 de pompe, c'est-à-dire permet une liaison entre la vanne d'accouplement 6 et les accessoires 3, 4. Cette position est également appelée "position d'ouverture". Dans sa deuxième position, l'élément actif 12 bloque la conduite de pompe, c'est-à-dire supprime une liaison entre la vanne d'accouplement 6 et les accessoires 3, 4. Dans la direction d'ouverture, l'élément actif 12 est sollicité par une pression d'ouverture dans un branchement 131 de pression d'ouverture, qui est raccordé aussi bien avec l'entrée 14 que la sortie 15 de la soupape de sûreté. L'entrée 14 de la soupape de sûreté 11 est reliée à un raccord 17 de pression de fermeture de la soupape de sûreté 11 par l'intermédiaire d'un étrangleur 16, et dans le raccord 17 de pression de fermeture règne une pression de fermeture qui sollicite l'élément actif 12 dans la direction de sa position de fermeture. En outre, la force d'un ressort 18 est disponible de ce côté, ce qui sollicite également l'élément actif 12 dans la direction de fermeture. Le raccord 17 de pression de fermeture est raccordé à une entrée 19 de la soupape de commande 20 dont l'élément actif 21 a également deux positions. Dans la "position d'ouverture" représentée, la soupape de commande 20 relie le raccord 17 de pression de fermeture à la conduite 10 de réservoir. Sous l'action de la force d'un ressort 22, l'élément actif 21 est sollicité dans la direction de cette position. Dans la direction opposée, l'élément actif 21 de la soupape de commande 20 est sollicité par la pression régnant dans la conduite 10 de réservoir. A l'aide du ressort 22, il est possible de déterminer dans une large mesure la pression dans la conduite de réservoir à laquelle la soupape de commande 20 passe de la position d'ouverture représentée sur la Figure 1 à sa position de fermeture dans laquelle la liaison entre le raccord 17 de pression de fermeture et la conduite de réservoir est supprimée. Par ailleurs, il est prévu un réservoir 2J de système utilisateur qui est relié à la conduite 10 de réservoir par l'intermédiaire d'une vanne surpression 24. La vanne de surpression 24 s'ouvre à une pression prédéterminée régnant dans la conduite 10 de réservoir, qui peut être déterminée à l'aide d'un ressort 25. Un régulateur de la soupape de commande 20 détermine également les flux vers le réservoir 2' ) du système utilisateur du côté où est disposé le ressort 22. Le branchement de raccordement de conduites représenté fonctionne de manière suivante: Si les deux branchements de raccordement 5, 6 et 7, 8 fonctionnent correctement, un fluide hydraulique sous pression passe du branchement PA de pompe du système d'alimentation 2, via la conduite 9 de pompe et la soupape de sûreté ouverte 11, jusqu'aux accessoires 3, 4 et revient depuis ceux-ci, par la conduite 10 de réservoir, au branchement TA de réservoir du système d'alimentation 2. Cependant, si le branchement du réservoir ne fonctionne pas correctement et si la vanne d'accouplement 8 est fermée ou subit une résistance accrue, la pression augmente dans la conduite 10 de réservoir. Si la pression dans la conduite 10 de réservoir est si élevée qu'elle surpasse la force du ressort 22 agissant sur élément actif 21 de la soupape de commande, la soupape de commande 20 s'inverse et la liaison entre le raccord 17 de pression de fermeture du régulateur 11 et la conduite 10 de réservoir est supprimée. Ainsi, le fluide hydraulique venant de la conduite 9 de pompe, qui est fourni par l'intermédiaire de l'étrangleur 16, ne peut plus s'écouler, de sorte que la pression dans le raccord 17 de pression de fermeture augmente très rapidement jusqu'à la pression régnant dans la conduite 9 de pompe. Comme cette pression, et aussi la force du ressort 18, agissent sur l'élément actif 12, l'élément actif 12 vient dans sa position de fermeture dans laquelle il obture la conduite 9 de pompe. Ainsi, aucune pression ne peut atteindre les accessoires J, 4 qui ne peuvent pas être à nouveau vidés. Une pression possible encore disponible à la sortie des accessoires 3, 4 peut venir dans le réservoir 23 du système utilisateur par l'intermédiaire de la vanne de surpression 24. D'une manière avantageuse, la vanne de surpression 24 ne s'ouvre qu'à une pression supérieure à la pression d'inversion de la soupape de commande 20. La Figure 2 représente une variante de forme de réalisation dans laquelle il n'y a sensiblement que la soupape de commande qui soit réalisée et "branchée" d'une manière différente. Les autres éléments sont inchangés par rapport à la forme de réalisation de la Figure 1 et sont donc désignés par les mêmes repères. La soupape de commande 20' est cette fois une vanne trois voies dont élément actif 21', dans la position représentée, relie le raccord 17 de pression de commande à la conduite 10 de réservoir. Dans l'autre position, l'élément actif 2l' de la soupape de commande 20' relie la conduite 9 de pompe au raccord 17 de pression de commande. Dans ce cas, l'élément actif 21' est mis dans la "position d'ouverture" représentée sur la Figure 2 par la force d'un ressort 22, tandis que la pression régnant dans la conduite 10 de réservoir fait venir l'élément actif dans la "position de fermeture" (non représentée) lorsque la pression régnant dans la conduite 10 de réservoir est suffisante pour surpasser la force du ressort 22, En principe, le mode de fonctionnement est le même que sur la Figure 1. Lorsque le fluide hydraulique peut passer de la conduite 10 de réservoir au système d'alimentation, la pression normale du réservoir, par exemple de 5 bars, est présente dans la conduite 10 de réservoir. Si, en raison d'un mauvais branchement d'un endommagement ou pour quelque autre raison, la vanne d'accouplement 8 permet plus une circulation quelconque ou suffisante du fluide hydraulique, pression augmente dans la conduite 10 de réservoir. Cette pression agit alors l'élément actif 21' de la soupape de commande 20' et déplace l'élément actif 21' sorte la conduite 9 de pompe est reliée au raccord 17 de pression de commande. La pression de la conduite 9 de pompe et la force du ressort 18 suffisent pour fermer la soupape de sûreté 11. Les termes "pompe" et "réservoir" et respectivement conduite pompe conduite de réservoir ont été utilisés dans la description pour des raisons de simplification. Cependant, il est évident que d'autres sources ou puits de pression peuvent être utilisés pour alimenter le système utilisateur 1, 1'. Revendications 1 Dispositif de branchement de conduites hydrauliques d'un système utilisateur, avec une conduite de pompe, une conduite de réservoir et une soupape de sûreté dans conduite de pompe, l'élément actif de la soupape de sûreté étant sollicité dans la direction d'ouverture par une pression d'ouverture provenant de la conduite de pompe et dans la direction de fermeture par une pression de fermeture raccord de pression de fermeture, caractérisé en ce qu'une soupape de commande (20, 20') est prévue pour réguler la pression de fermeture, la position de la soupape de commande étant déterminée par la pression régnant dans la conduite (l 0) de réservoir. 2. Dispositif selon la revendication I., caractérisé en ce que, dans la direction de fermeture,, l'élément actif (1 2) est sollicité par un ressort (l 8). la soupape de commande (20, 20') pouvant être commandée de façon que la pression régnant dans la conduite (9) de pompe agisse elle aussi dans la direction de fermeture. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la conduite (9) de pompe reliée au branchement (17) de pression de fermeture par l'intermédiaire d'un étrangleur (16), la soupape de commande (20) établissant ou supprimant une liaison entre le branchement (l 7) de pression de fermeture et la conduite 0) de réservoir. 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la soupape de commande (20) se présente sous la forme d'une vanne trois voies qui, dans une première position, relie la conduite (9) de pompe au branchement (17) de pression de fermeture et, dans une autre position, relie le branchement (l 7) de pression de fermeture à la conduite (10) de réservoir. 5. Dispositif selon la revendication 3 ) ou 4, caractérisé en ce que la soupape de commande (20, 20') est sollicitée par un ressort (22) dans un sens opposé à la direction de la pression de la conduite (l 0) de réservoir vers une position dans laquelle le branchement (17) de pression de fermeture est raccordé à la conduite (10) de réservoir. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système utilisateur (1, l') comporte un réservoir (23 . Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que la conduite (l de réservoir est reliée au réservoir (23) du système utilisateur par l'intermédiaire d'une vanne de surpression (24). 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce qu'un branchement de régulation, du côté de la soupape de commande (20, 20') sollicité un ressort, est relié au réservoir (23) du système utilisateur. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérise en ce que la pression d'ouverture est disponible dans un raccord (1-Î) de pression d'ouverture qui est relié à l'entrée (14) et la sortie (15) de la soupape de sûreté (l 1).