Brevet FR2900450A1 — publié le 20071102

Domaine de l'invention La présente invention concerne un système d'entraînement hydrostatique comprenant une première partie et une seconde partie de système, ayant chacune une pompe régulée en débit qui débite dans une conduite de refoulement reliée à au moins un consommateur, avec pour la commande du débit de la pompe, une con-duite de signalisation de pression de charge prévue pour transmettre la pression de charge la plus élevée du consommateur, et avec un distributeur de combinaison commandant la liaison de la conduite de refou- lement de pompe de la première partie à la conduite de refoulement de pompe de la seconde partie, et la liaison de la conduite de signalisation de pression de charge de la première partie à la conduite de signalisation de pression de charge de la seconde partie. Etat de la technique On connaît un tel système d'entraînement selon le document DE-41 00 988-Al. Les parties du système sont reliées pour former un système à circuit unique à l'aide d'une installation de combinaison et sont séparées des consommateurs en fonction de la commande. Lorsque les parties de système sont combinées en un système à circuit unique, on peut néanmoins avoir une perte de puissance élevée dans certains modes de fonctionnement, par exemple lorsque plusieurs consommateurs des deux parties du système sont commandés à des pressions de charge de niveaux différents, et des demandes de débit différentes car les pompes sont toujours commandées pour la pression de charge la plus élevée. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un système d'entraînement hydrostatique du type défini ci-dessus, qui pré-sente de faibles pertes de puissance. Exposé et avantages de l'invention A cet effet la présente invention concerne un système d'entraînement hydrostatique du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le distributeur de combinaison, lorsque les consommateurs ne sont pas commandés, est mis dans une position de blocage séparant les parties du système et, lorsque les consommateurs sont commandés, en fonction du débit des pompes, il est mis dans une position de liaison reliant les parties du système. Ainsi selon l'invention les parties du système sont séparées et ne sont combinées qu'à la demande à l'aide d'une installation de combinaison ou de distributeur de combinaison pour former un système à circuit unique. Cela permet de limiter la combinaison des deux parties du système en un système à circuit unique à des états de fonctionne-ment pour lesquels le débit de la pompe d'une partie du système est épuisé et les consommateurs commandés dans cette partie du système ont une demande de débit plus importante que la pompe de l'autre partie du système peut couvrir. On diminue ainsi les pertes de puissance du système d'entraînement et on fait fonctionner le système d'entraînement avec un rendement élevé. De plus cela permet dans le cas de plusieurs consommateurs commandés, de maintenir le synchronisme des mouvements des consommateurs. Il est particulièrement avantageux que le distributeur de combinaison selon un développement intéressant de l'invention, passe en position de liaison lorsqu'on atteint le débit maximum d'une pompe. Cela se fait de manière simple en branchant les parties du système pour former un système à circuit unique, car dans la position du débit maximum de la pompe, on peut déterminer l'épuisement du débit de la pompe d'une partie du système avec des moyens simples. La commande du distributeur de combinaison est assu- rée selon un développement préférentiel de l'invention par une installation de commande. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'installation de commande est une installation de commande électronique ayant une commande électronique dont l'entrée est reliée à des installations de capteurs détectant le débit de la pompe, et qui en sortie est reliée à une installation d'actionnement sollicitant le distributeur de combinaison dans le sens de la position de liaison. Une telle commande électronique permet de déterminer de manière simple, le débit maximum de la pompe à l'aide de l'installation de capteurs et de solliciter le distributeur de combinaison vers la position de liaison à l'aide de l'installation d'actionnement. De façon avantageuse, l'installation de capteurs coopère avec une installation de réglage de débit de la pompe. Une installation de capteurs qui saisit la position de l'installation de réglage de débit de la pompe permet de déterminer de manière simple le débit maximum de la pompe. L'installation d'actionnement peut être réalisée comme commande électronique en liaison avec un électroaimant qui sollicite le distributeur de combinaison dans le sens de la position de liaison. De façon avantageuse, l'installation d'actionnement comporte une vanne de commande permettant de créer la pression de commande sollicitant le distributeur de combinaison dans le sens de la position de liaison. La vanne de commande présente avantageusement une première position de commutation dans laquelle une chambre de pression de commande sollicitant le distributeur de combinaison dans le sens de la position de liaison est déchargée vers un réservoir et une seconde position de commutation dans laquelle la chambre de pression de commande est reliée à une source de pression de commande, la vanne de commande étant sollicitée par un électroaimant coopérant avec la commande électronique notamment un aimant proportionnel, dans le sens de la seconde position de commutation. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'installation de commande est une installation hydraulique et à chaque pompe est associée une vanne de commande qui lorsqu'on atteint le dé-bit maximum de la pompe, crée une pression de commande sollicitant le distributeur de combinaison dans le sens de la position de liaison. De telles vannes de commande associées aux pompes permettent égale- ment de commander de façon simple le distributeur de combinaison en fonction du débit des pompes. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, les vannes de commande ont chaque fois une première position de commutation dans laquelle la chambre de pression de commande solli- citant le distributeur de combinaison dans le sens de la position de liai- son est déchargée vers un réservoir, et une seconde position de commutation dans laquelle la chambre de pression de commande est reliée à une source de pression de commande, les vannes de commande étant sollicitées par une installation de réglage de débit de la pompe associée en direction de la seconde position de commutation. L'installation de réglage de débit de la pompe permet de solliciter les vannes de commande de façon simple lorsqu'on atteint le débit maximum de la pompe dans la seconde position de commutation pour solliciter le distributeur de combinaison vers la position de liaison. De façon avantageuse, l'installation de réglage de débit comporte un piston d'actionnement qui dans la position du débit maximum peut être mis en coopération mécanique avec la vanne de commande et solliciter celle-ci dans la seconde position de commutation. Cela permet de commander de manière simple les vannes de commande à l'aide de l'installation de réglage de débit. Il est particulièrement avantageux si l'installation de commande coopère avec une installation de contrôle de puissance des pompes et/ou une installation de contrôle de rendement. Cela permet de façon simple de limiter la combinaison des parties du système par le distributeur de combinaison à des états de fonctionnement dans les-quels on dispose de suffisamment de puissance dans le système d'entraînement par la combinaison des parties du système et cette combinaison des parties du système permet un meilleur rendement. Il est particulièrement avantageux d'appliquer le système d'entraînement selon l'invention à une machine de travail notamment une excavatrice. Le système d'entraînement selon l'invention dans le-quel les parties du système sont normalement séparées et peuvent être réunies pour former un système à circuit unique lorsque le débit de la pompe d'une partie du système est épuisé pour recevoir de la pompe de l'autre partie du système un débit alimentant les consommateurs commandés, permet aux consommateurs de fonctionner avec de faibles pertes de puissance. De plus, dans le cas de plusieurs consommateurs commandés, lorsqu'on regroupe les parties du système, on conserve le synchronisme du mouvement des consommateurs. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre un premier mode de réalisation d'un système d'entraînement selon l'invention ; et - la figure 2 montre un second mode de réalisation d'un système d'entraînement selon l'invention. Description de modes de réalisation Le système d'entraînement 1 selon la figure 1 comprend une première partie 2a et une seconde partie 2b de système. Les parties 2a, 2b du système ont chacune une pompe 3a, 3b régulée au débit de-mandé et ces pompes débitent dans une conduite de refoulement 4a, 4b à laquelle sont raccordés des consommateurs non représentés. La commande du débit des pompes 2a, 2b est assurée chaque fois par une installation de réglage de débit 5a, 5b comprenant un piston d'actionnement 6a, 6b. Une vanne de régulation de débit demandé 7a, 7b qui reçoit d'une ligne de signalisation de pression de charge 8a, 8b dans laquelle on a la pression de charge la plus élevée des consomma- teurs commandés de chaque partie du système, on commande l'installation de réglage de débit 5a, 5b. La conduite 9 qui relie les conduites de refoulement 4a, 4b et une conduite 10 qui relie les conduites de signalisation de pression de charge 8a, 8b comporte un distributeur de combinaison 11. Le distributeur de combinaison 11 présente une position de blocage 1 la, dans laquelle la conduite 9 et la conduite 10 sont coupées, et ainsi les parties 2a, 2b du système sont séparées. Dans la position de liaison 1 lb du distributeur de combinaison 11, les conduites 9, 10 sont ou-vertes et ainsi les parties 2a, 2b du système sont réunies en un système à circuit unique. Dans la position intermédiaire l le du distributeur de combinaison 11, la conduite 9 qui relie les conduites de refoulement 4a, 4b est bloquée et la conduite 10 qui relie les conduites de signalisation de pression de charge 8a, 8b est ouverte. La commande du distributeur de combinaison 11 est as- surée par une installation de commande 15 réalisée comme installation de commande électronique. L'installation de commande électronique comprend une commande électronique 16 dont le côté entrée est relié chaque fois à une installation de capteurs 17a, 17b détectant le débit des pompes. Les installations de capteur 17a, 17b sont reliées par exemple à l'installation de réglage de débit 5a, 5b de la pompe 2a, 2b respective. En sortie, la commande électronique 16 est reliée de façon à coopérer avec une installation d'actionnement 18 à l'aide de laquelle le distributeur de combinaison 11 peut être sollicité contre un ressort 19 poussant le distributeur 11 en direction de la position de blocage 11 a, maintenant en direction de la position de liaison 1 lb. L'installation d'actionnement 18 comporte une vanne de commande 20 à l'aide de laquelle on génère une pression de commande sollicitant le distributeur de combinaison 11 dans le sens de la position de liaison 1 lb. La vanne de commande 20 a une première position de commutation 20a dans laquelle la conduite de pression de commande 21 reliée à la chambre de commande de pression du distributeur de combinaison 11 agissant dans le sens de la position de liaison, se dé-charge dans un réservoir 22. Dans la seconde position de commutation 20b de la vanne de commande 20, la conduite de pression de com- mande 21 est reliée à une source de pression de commande non représentée par exemple une pompe d'alimentation du système d'entraînement. La vanne de commande 20 est sollicitée par un ressort 23 dans la première position de commutation 20a ; elle est sollicitée en direction de la seconde position 20b par un électroaimant 24 réalisé comme aimant proportionnel, et qui est lui-même relié à la commande électronique 16. Selon la figure 2, l'installation de commande 15 est une installation de commande hydraulique. L'installation de commande 15 comporte chaque fois une vanne de commande 30a, 30b associée à la pompe 3a, 3b respective et qui peut créer une pression de commande sollicitant le distributeur de combinaison 11 en direction de la position de liaison 1 lb. Les vannes de commande 30a , 30b ont chaque fois une première position de commutation 31a, 31b dans laquelle une conduite de pression de commande 21 reliée à la chambre de pression de corn- mande du distributeur de combinaison 11 agissant en direction de la position de liaison 1 lb, se décharge vers un réservoir 22. Pour la seconde position de commutation 32a, 32b de la vanne de commande 20, la conduite de pression de commande 21 est reliée à une source de pression de commande non détaillée par exemple une pompe d'alimentation du système d'entraînement. Les vannes de commande 30a, 30b sont sollicitées par un ressort 33a, 33b en direction de la première position de commutation 31a, 31b. Pour une sollicitation en di-rection de la seconde position de commutation 32a, 32b, les vannes de commande 30a, 30b coopèrent avec l'installation de réglage de débit 5a, 5b de la pompe correspondante 3a, 3b. Le piston d'actionnement 6a, 6b de l'installation de réglage de débit 5a, 5b peut être mis en coopération mécanique avec la vanne de commande 30a, 30b dans la position du débit maximum, par exemple à l'aide d'un poussoir d'actionnement 34a, 34b pour que la vanne de commande 30a, 30b soit sollicitée pour le dé- bit maximum de la pompe 3a, 3b dans la seconde position de commutation 32a, 32b. Le système d'entraînement selon l'invention fonctionne comme suit : Lorsque les consommateurs de la première partie 2a ou de la seconde partie 2b du système sont commandés, la vanne de commande 20 selon la figure 1 ou les vannes de commande 30a, 30b selon la figure 2 se trouvent dans la première position de commutation 20a, 31a, 31b. La conduite de pression de commande 21 est ainsi déchargée vers le réservoir 22 si bien que le distributeur de combinaison 11 est poussé par le ressort 19 dans la position de blocage 11a. Lorsqu'une pompe 3a, 3b arrive dans la position correspondant au débit maximum, la vanne de commande 20 selon la figure 1 ou la vanne de commande 30a, 30b selon la figure 2 associée à la pompe 3a, 3b passe dans la seconde position de commutation 20b ou 32a, 32b et sollicite le distribu- teur de combinaison 11 à l'aide de la pression de commande appliquée pour passer dans la seconde position de liaison 1 lb ; dans cette position, les systèmes partiels 2a, 2b sont reliés pour former un système à un seul circuit. La position de la pompe 3a, 3b pour le débit maximum est détectée selon la figure 1 par l'installation de capteurs 17a, 17b ; à l'aide de la commande électronique 16, la commande de l'électroaimant 24 sollicite l'électrovanne 20 dans la seconde position de commutation 20b. Dans le mode de réalisation de la figure 2, à l'aide du piston d'actionnement 6a, 6b on saisit la position du débit maximum des pompes 3a, 3b ; dans la position du débit maximum des pistons d'actionnement 6a, 6b par le poussoir d'actionnement 34a, 34b, on sol-licite la vanne de commande 30a, 30b associée pour passer dans la seconde position de commutation 32a, 32b. La commande selon l'invention du distributeur de combinaison 11 permet de relier en un système à un circuit les parties 2a, 2b du système qui sont normalement séparées, pour des modes de fonctionnement pour lesquels le débit de la pompe 3a, 3b d'une partie 2a, 2b du système, lorsque les consommateurs de cette partie de système sont commandés, est épuisé, et que la demande des consommateurs 15 commandés peut être couverte par la pompe 3a, 3b de l'autre partie de système. Ainsi les différents mouvements des consommateurs commandés sont réalisés à vitesse élevée et permettent pour plusieurs utilisateurs commandés, de respecter le synchronisme des mouvements des consommateurs, ce qui permet de réaliser une excavatrice ayant une 20 puissance élevée avec de faibles pertes de puissance. 25 25 REVENDICATIONS 1 ) Système d'entraînement hydrostatique comprenant une première partie et une seconde partie de système, les parties de système ayant chacune une pompe régulée en débit qui débite dans une conduite de refoulement reliée à au moins un consommateur, avec pour la commande du débit de la pompe, une conduite de signalisation de pression de charge prévue pour transmettre la pression de charge la plus élevée du consommateur, et avec un distributeur de combinaison commandant la liaison de la con-duite de refoulement de la pompe de la première partie à la conduite de refoulement de la pompe de la seconde partie et la liaison de la con-duite de signalisation de pression de charge de la première partie à la conduite de signalisation de pression de charge de la seconde partie, caractérisé en ce que 15 lorsque les consommateurs ne sont pas commandés le distributeur de combinaison (11), est mis dans une position de blocage (11 a) séparant les parties (2a, 2b) du système, et lorsque les consommateurs sont commandés, en fonction du débit des pompes (3a, 3b), il est mis dans une position de liaison (1 lb) reliant les parties (2a, 2b) du système. 20 2 ) Système d'entraînement hydrostatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lorsqu'on atteint le débit maximum d'une pompe (3a, 3b) le distributeur de combinaison (11), passe dans la position de liaison (1lb). 3 ) Système d'entraînement hydrostatique selon la revendication 1, caractérisé par une installation de commande (15) pour commander le distributeur de combinaison (Il). 30 4 ) Système d'entraînement hydrostatique la revendication 3, caractérisé en ce que l'installation de commande (15) est une installation de commande électronique ayant une commande électronique (16) dont l'entrée est reliée 35 respectivement à une installation de capteur (17a, 17b) détectant le dé- 510 bit de la pompe (3a, 3b), et en sortie cette installation de commande est reliée de façon à coopérer avec une installation d'actionnement (18) qui actionne le distributeur de combinaison (11) en direction de la position de liaison (1lb). 5 ) Système d'entraînement hydrostatique la revendication 4, caractérisé en ce que l'installation de capteur (17a, 17b) coopère avec une installation de réglage de débit (5a, 5b) de la pompe (3a, 3b). 10 6 ) Système d'entraînement hydrostatique selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'installation d'actionnement (18) comporte une vanne de commande (20) permettant de générer une pression de commande agissant sur le 15 distributeur de combinaison (11) dans le sens de la position de liaison (1 lb). 7 ) Système d'entraînement hydrostatique la revendication 6, caractérisé en ce que 20 la vanne de commande (20) a une première position de commutation (20a) dans laquelle une chambre de pression de commande sollicitant le distributeur de combinaison (11) en direction de la position de liaison (1 lb) se décharge dans un réservoir (22), et une seconde position de commutation (20b) dans laquelle la chambre de pression de commande 25 est reliée à une source de pression de commande, la vanne de commande (20) étant sollicitée à l'aide d'un électroaimant (24) relié à la commande électronique (16) notamment un électroaimant proportionnel, en direction de la seconde position de commutation (20b). 30 8 ) Système d'entraînement hydrostatique selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'installation de commande (15) est réalisée comme installation de commande hydraulique et chaque pompe (3a, 3b) comporte une vanne de commande (30a, 30b) qui, lorsqu'on atteint le débit maximum de lapompe (3a, 3b), crée une pression de commande sollicitant le distributeur de combinaison (11) en direction de la position de liaison (1lb). 9 ) Système d'entraînement hydrostatique selon la revendication 8, caractérisé en ce que les vannes de commande (30a, 30b) ont chacune une première position de commutation (31a, 31b) dans laquelle la chambre de pression de commande qui sollicite le distributeur de combinaison (11) en direction de la position de liaison (1 lb) se décharge dans un réservoir (22) et une seconde position de commutation (32a, 32b) dans laquelle la chambre de pression de commande est reliée à une source de pression de commande, les vannes de commande (30a, 30b) étant sollicitées par une installation de réglage de débit (5a, 5b) de la pompe (3a, 3b) associée en direction de la seconde position de commutation (32a, 32b). 10 ) Système d'entraînement hydrostatique selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'installation de réglage de débit (3a, 3b) comporte un piston d'actionnement (6a, 6b) qui dans la position de débit maximum est mis en coopération mécanique avec la vanne de commande (30a, 30b) et sollicite cette vanne de commande (30a, 30b) dans la seconde position de commutation (32a, 32b). 11 ) Système d'entraînement hydrostatique selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'installation de commande (15) coopère avec une installation de contrôle de puissance des pompes (3a, 3b) et/ou une installation de contrôle de rendement. 12 ) Système d'entraînement hydrostatique selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu' il est appliqué à une machine de travail notamment une excavatrice.35