Brevet FR2813926A1 — publié le 20020315

DISPOSITIF HYDRAULIQUE A SOUPAPES L'invention concerne un dispositif hydraulique à soupapes comportant une soupape de commande qui, dans une première position d'actionnement, relie un raccord de moteur à un raccord de pompe et, dans une seconde position, relie le raccord de moteur à un raccord de récipient et, dans une position de verrouillage, sépare le raccord du moteur du raccord de la pompe et du raccord du récipient, et comportant une soupape de blocage qui est montée entre la soupape de commande et le raccord du moteur et divise la canalisation du moteur en un premier tronçon associé à la soupape de commande et en un second tronçon associé au raccord du moteur, et dans lequel pour la soupape de blocage il est prévu comme siège une soupape de détente de pression, qui est agencée en tant que soupape à siège et dont l'élément d'actionnement peut être chargé dans le sens de fermeture par la pression dans le premier tronçon et par un ressort, ainsi que, dans la direction d'ouverture, par une pression de commande constante qui agit en fonction de la position de la soupape de commande, et qui, lors de l'actionnement, réalise une détente de pression d'une chambre à ressort de la soupape de blocage, qui agit dans le sens de fermeture de la soupape de blocage, en direction du premier tronçon. Un tel dispositif à soupapes, qui est fabriqué par la société Bosch, est commercialisé par la société Deutz Fahr. Ce dispositif sert à activer un moteur dans le sens de levage au moyen d'une pression d'huile et, en sens opposé, au moyen de la charge. Une régulation de la soupape de blocage est obtenue par le fait qu'on obtient une vitesse d'abaissement constante. La soupape de détente de pression est intégrée dans la soupape de blocage, le siège de la soupape de détente de pression étant disposé dans la paroi frontale du piston de la soupape de blocage. Pour produire la pression de commande constante, il est prévu à proximité directe de l'organe d'actionnement de la soupape de détente de pression une dérivation d'un canal aboutis- sant au récipient et qui possède une soupape antiretour chargée par un ressort. La présente invention a pour but d'indiquer un dispositif hydraulique à soupapes décrit plus haut, qui possède un meilleur comportement de régulation. Ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'un dispositif du type indiqué plus haut, caractérisé en ce que la soupape de détente de pression comporte un siège solidaire du boîtier. Dans cet agencement, on obtient une régulation plus stable. D'une part les surfaces de pression de la soupape de détente de pression et de la soupape de blocage sont complètement indépendantes l'une de l'autre. D'autre part l'organe d'actionnement de la soupape de détente de pression n'a pas à suivre le déplacement, qui dépend de la charge, du piston de la soupape de blocage de sorte que les variations de la force élastique du ressort faisant partie de l'organe d'actionnement de la soupape de détente de pression sont plus faibles. Il est approprié que les soupapes de détente de pression soient des soupapes de levage comportant des élé- ments d'actionnement en forme de pistons qui sont logés dans des perçages du boîtier d'un module possédant des soupapes de blocage. Ceci fournit une forme de réalisation simple du point de vue construction. Il est également avantageux que la pression de commande constante soit une pression du système produite de façon autonome, qui est délivrée en fonction de la position de la soupape de commande. Une telle pression du système n'a pas besoin d'être établie et au contraire est pratiquement immédiatement disponible. En outre ceci sim- plifie l'agencement étant donné qu'il n'est pas nécessaire que chaque module de soupape contienne une source de pres- sion constante. Dans une forme de réalisation préférée, il est prévu à cet effet qu'une source de pression du système est formée par la sortie d'une soupape de pression, qui est alimentée par la pression de la pompe et qui est chargée, dans la position de fermeture, par la pression de sortie et, dans la direction d'ouverture, par la pression dans le récipient et par un ressort. Une telle source de pression du système fournit une pression quasiment constante. Une telle source de pression du système peut être également utilisée en liaison avec une pompe commandée par la pression de charge. Selon une variante de réalisation de l'invention, il est prévu que pour l'actionnement d'un moteur dans les deux sens, il est prévu un second raccord du moteur, une seconde soupape de blocage et une seconde soupape de détente de pression. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur les- quels: - la figure 1 représente une forme de réalisation d'un dispositif à soupapes selon l'invention; - la figure 2 montre une représentation simpli- fiée d'une soupape de blocage à laquelle est associée une soupape de détente de pression; et - la figure 3 représente un schéma contenant la source de pression. Pour l'actionnement d'un moteur 1, avec lequel une charge 2 peut être déplacée, il est prévu une soupape de commande 3, qui peut prendre quatre positions, à savoir une position de verrouillage 4, dans laquelle le moteur est arrêté, une première position d'actionnement 5, dans laquelle la charge est déplacée dans une direction, une seconde position d'actionnement 6, dans laquelle la charge est déplacée dans l'autre direction, et une position flot- tante 7, dans laquelle la charge peut être déplacée libre- ment sous l'influence de forces extérieures. En amont de la soupape de commande 3 est monté un module de pompe 8 (figure 3), auquel sont associées une pompe 9 et un récipient 10. Il existe un raccord de pompe 11, qui applique la pression P de la pompe, un raccord de récipient 12, qui applique la pression P du récipient, un raccord de pression de commande 13, qui applique la pres- sion de commande V et un raccord de pression de charge 14, qui applique la pression de charge LS. La quantité de refoulement de la pompe 9 est commandée en fonction de la pression de charge LS. Comme source de pression 15 pour produire la pression de commande V, on utilise une soupape de régulation de pression 16, qui est chargée, dans le sens de la fermeture, par la pression de sortie et, dans le sens de l'ouverture, par la pression T du récipient et par un ressort 17. Ces pressions P. T, V et LS sont par conséquent disponibles au niveau de la soupape de commande 3. Le module de soupape de blocage 18 contient, dans son boîtier, deux soupapes de blocage 19 et 19a et deux soupapes associées de détente de pression 20, 20a. Les soupapes de blocage sont montées entre la soupape de commande 3 et le moteur 1 de sorte que les deux canalisa- tions 22, 22a du moteur, qui s'étendent depuis la soupape de commande 3 jusqu'au raccord 21 ou 21a du moteur, sont divisées en des premiers tronçons 23, 23a, tournés vers la soupape de commande, et des tronçons 24, 24a situés à l'opposé de la soupape de commande 3. Chaque soupape de commande possède un piston 25, 25a et un ressort 27, 27a disposé dans une chambre de ressort 26, 26a. La chambre de ressort est reliée à la canalisation 22, 22a du moteur par l'intermédiaire d'un étranglement 28, 28a au second tronçon 24, 24a de la canalisation 22, 22a du moteur et peut être somise à une détente de pression par l'intermédiaire d'une canalisation 29, 29a à l'aide de la soupape de détente de pression 20, 20a en direction du premier tronçon 23, 23a de la canalisation 22, 22a du moteur. A cet effet la soupape de blocage 20, 20a s'ouvre en direction d'une première chambre 30, 30a, qui est reliée, par l'intermédiaire d'un canal de courte longueur 31, 31a, au premier tronçon 23, 23a de la canalisation 22, 22a du moteur. La soupape de blocage- 20, 20a possède un organe d'actionnement en forme de piston 32, 32a, qui est logé dans un perçage du module 18 et qui sépare la première chambre 30, 30a par un second piston 33, 33a, qui peut être alimenté par la pression de commande V par l'intermédiaire d'une canalisation de commande 34, 34a, la canalisation de commande étant équipée d'un étranglement d'évacuation 35, 35a. En outre un ressort 36, 36a est disposé dans la première chambre 30, 30a. Lorsque la pression de commande V est amenée à agir dans la seconde chambre 33, 33a sous l'effet de l'actionnement de la soupape de commande 3, la soupape de détente de pression 20, qui est représentée à plus grande échelle sur la figure 2, vient dans une position dans laquelle il règne dans la première chambre 10 une pression qui est égale à la pression de commande V diminuée de l'action produite par le ressort 36. Lorsque la pression de commande est égale à 12 x 105 Pa, et que la force du ressort correspond à 2 x 105 Pa, il règne dans la première chambre 30 une pression de 106 Pa, ce qui correspond à une baisse de pression de même valeur au niveau de l'étrangle- ment, situé côté reflux, de la soupape de commande 3. Le siège de soupape 37 de la soupape de commande 19 divise la surface de charge en pression du piston 25 en une surface intérieure 38 et une surface extérieure 39. Dans le cas d'une contrainte plus élevée appliquée par la charge 2, une pression accrue s'établit dans le second tronçon 24 de la canalisation du moteur, et que par conséquent la soupape de blocage s'ouvre par conséquent d'une manière plus conséquente, la pression dans la première chambre 30 aug- mente. La soupape de détente de pression réalise un étran- glement plus important. La pression dans la chambre du ressort 26 augmente et rapproche le piston 25 du siège 37. Globalement on obtient par conséquent une quantité de reflux par unité de temps, qui est indépendante de la valeur de la charge 2. Globalement on obtient les types de fonctionne- ment suivants: 1. Fonction de verrouillage La soupape de commande 3 prend la position représentée 4, qui correspond à la position neutre. Les deux cana- lisations 34, 34a, qui aboutissent à la seconde chambre 32, 33, 33a, sont séparées de la source de pression 15 du système et sont maintenues à la pression du récipient en raison de la présence des étranglements d'évacuation 35, 35a. Par conséquent les soupapes de détente de pression 20, 20a sont fermées. Etant donné qu'aucune détente de pression ne s'effectue dans les chambres de ressort 26, 26a, la soupape de blocage 19, 19a se ferme également de façon étanche. Le moteur 1 possède une position fixe. Les canalisations du système de détection de pression de charge peuvent être reliées au récipient , comme cela est connu en soi et souhaité. 2. Fonction d'actionnement Ceci correspond à la position 5 ou 6 de la soupape de commande 3. Dans la position d'actionnement 5, du liquide de pression appliqué repousse la soupape de blocage 19. Simultanément la soupape de détente de pression 20a s'ouvre étant donné qu'une pression de commande V est appliquée par l'intermédiaire de la canalisation 34a. En effet dans la soupape de commande 3 une liaison correspondante avait été établie avec la source de pression 15 du système. Par conséquent, la chambre 26a du ressort de la soupape de blocage 19a est soumise à une détente de pression. Par conséquent elle peut également s'ouvrir sous l'influence du liquide sous pression de reflux; mais une pression prédéterminée est maintenue dans la première chambre 30a ou dans le second tronçon 23b. On obtient des conditions analogues dans la position d'actionnement 6. 3. Fonction de flottement Dans'la position de flottement 7, les deux canalisations 34, 34a reliant la soupape de commande 3 à la source de pression 15 du système sont raccordées, c'est-à-dire sont alimentées par la pression de commande V. De ce fait les deux soupapes de détente de pression 20, 20a sont ouvertes. Les deux chambres 26, 26a de ressorts sont détendues. De faibles accroissements de pression au niveau de l'un des raccords 21, 21a du moteur suffisent pour ouvrir les soupapes de blocage 19, 19a. Par conséquent le moteur peut être déplacé librement en fonction de ses contraintes externes. La dépendance de la pression de commande vis-à- vis de la position de la soupape de commande peut être réalisée de multiples façons. Au lieu de la section de commutation illustrée sur le poussoir de la soupape de commande 3, on pourrait également utiliser un commutateur actionné simultanément pour la soupape de commande. Dans le cas d'une soupape de commande pouvant être actionnée électriquement, le signal électrique peut influer sur la pression de commande. Dans le cas d'une soupape commandée à partir d'un bus, on pourrait utiliser des signaux du bus pour la commande. A la place de la pompe commandée en fonction de la pression de charge, on peut également utiliser une pompe à action constante. REVENDICATIONS 1. Dispositif hydraulique à soupapes comportant une soupape de commande qui, dans une première position d'actionnement, relie un raccord de moteur à un raccord de pompe et, dans une seconde position, relie le raccord de moteur à un raccord de récipient et, dans une position de verrouillage, sépare le raccord du moteur du raccord de la pompe et du raccord du récipient, et comportant une soupape de blocage qui est montée entre la soupape de commande et le raccord du moteur et divise la canalisation du moteur en un premier tronçon associé à la soupape de commande et en un second tronçon associé au raccord du moteur, et dans lequel pour la soupape de blocage il est prévu comme siège une soupape de détente de pression, qui est agencée en tant que soupape à siège et dont l'élément d'actionnement peut être chargé dans le sens de fermeture par la pression dans le premier tronçon et par un ressort, ainsi que, dans la direction d'ouverture, par une pression de commande constante qui agit en fonction de la position de la soupape de commande, et qui, lors de l'actionnement, réalise une détente de pression d'une chambre à ressort de la soupape de blocage, qui agit dans le sens de fermeture de la soupape de blocage, en direction du premier tronçon, caractérisé en ce que la soupape de détente de pression (20,20a) possède un siège solidaire du boîtier. 2. Dispositif à soupapes selon la revendication 1, caractérisé en ce que les soupapes de détente de-pres- sion (20,20a) sont des soupapes de levage comportant des éléments d'actionnement (32,32a) en forme de pistons qui sont logés dans des perçages du boîtier d'un module (18) possédant des soupapes de blocage. 3. Dispositif à soupapes selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pres- sion de commande constante (V) est une pression du système, qui est produite en permanence et est amenée en fonction de la position de la soupape de commande (3). 4. Dispositif à soupapes selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une source de pression du système (15) est formée par la sortie d'une soupape de pression (16), qui est alimentée par la pression de la pompe et qui est chargée, dans la position de fermeture, par la pression de sortie et, dans la direction d'ouverture, par la pression dans le récipient et par un ressort (17). 5. Dispositif à soupapes selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pompe (9) est commandée par une pression de charge. 6. Dispositif à soupapes selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que pour l'actionnement d'un moteur (2) dans les deux sens, il est prévu un second raccord (21a) du moteur, une seconde sou- pape de blocage (19a) et une seconde soupape de détente de pression (20a).