Brevet FR2910565A1 — publié le 20080627

AGENCEMENT DE SOUPAPES A COMMANDE HYDRAULIQUE La présente invention concerne un agencement de soupapes à commande hydraulique, avec au moins deux modules de soupapes comprenant chacun un agencement de voies d'alimentation avec une voie d'alimentation haute pression et une voie d'alimentation basse pression, un agencement de raccords de service avec au moins un raccord de service, un agencement de soupape directionnelle entre l'agencement de voies d'alimentation et l'agencement de raccords de service, et un agencement de compensation sur lequel se développe une pression à l'intérieur d'un agencement de détection de charge. Ce type d'agencement de soupapes à commande hydraulique est utilisé dans des véhicules, des équipements de travail, une usine, ou similaires, dans lesquels plusieurs dispositifs d'actionnement, ou dispositifs de commande hydraulique doivent être contrôlés. À cet égard, chaque module de soupape est dédié à un dispositif de commande. Afin de simplifier l'alimentation, les modules de soupapes sont habituellement raccordés les uns aux autres par des brides de telle sorte que l'agencement de voies d'alimentation comprend une voie d'alimentation haute pression et une voix d'alimentation basse pression qui s'étendent à travers la totalité des modules de soupapes. En fonction du dispositif de commande employé, chaque module de soupape a alors un ou deux raccords de service qui sont commandés par l'agencement de soupape directionnelle. Dans un grand nombre de cas, l'agencement de soupape directionnelle provoque également une régulation de la quantité de fluide hydraulique fournie aux raccords de service. Afin de simplifier cette régulation de la quantité, l'agencement de compensation est prévu, qui garantit que la pression sur l'agencement de soupape directionnelle, ou, plutôt, sur un orifice de mesure dans ou au niveau de l'agencement de soupape directionnelle, demeure constante. Un seul raccord de service est requis si un dispositif de commande à simple effet est utilisé qui peut, par exemple, uniquement soulever une charge. Deux raccords de service sont requis si un dispositif de commande à double effet est utilisé. Un exemple d'un agencement de compensation est formé par une soupape de compensation qui est actionnée, dans le sens de l'ouverture, par la force d'un ressort 30 et la pression d'une conduite de détection de charge et, dans le sens de la fermeture, par la pression après la soupape de compensation. 2910565 Dans un grand nombre de cas, il est souhaitable de limiter la pression d'ouverture maximum pour cette soupape de compensation et, par conséquent, la pression maximum au niveau du raccord de service. À cette fin, une soupape de limitation de pression est souvent employée, qui s'ouvre quand une pression est trop 5 élevée et qui laisse s'échapper du fluide hydraulique jusqu'à ce que la pression souhaitée ait été atteinte. La présente invention est basée sur la tâche d'augmenter les possibilités de commande d'un agencement de soupapes à commande hydraulique. Avec un agencement de soupapes à commande hydraulique tel que 10 précédemment mentionné, cette tâche est accomplie en ce que l'agencement de détection de charge d'au moins un module de soupape comprend un agencement d'influencement de pression qui diffère par rapport à un agencement influencement de pression d'un agencement de détection de charge d'un autre module de soupape. Avec ce mode de réalisation, il est plus facile d'agir spécifiquement sur le 15 réglage de pression de l'agencement de compensation. Il n'est pas nécessaire de commander la totalité des modules de soupapes de la même façon. Ceci ne concerne pas, ou pas seulement, une valeur de pression qui peut être définie par l'agencement de compensation. Cette pression peut, par exemple, être modifiée en ce que les agencements de compensation de pression ont des forces de ressort différentes. Ceci 20 concerne plutôt la commande des agencements de compensation. De la même façon, des commandes différentes peuvent prendre en considération des exigences de dispositifs de commande individuels. De préférence, l'agencement d'influencement de pression d'un module de soupape a une soupape de limitation de pression qui est commune à la totalité des 25 modules de soupapes, ladite soupape de limitation de pression étant raccordée à une conduite principale de détection de charge qui s'étend à travers la totalité des modules de soupapes. Dans ce cas, la pression de détection de charge la plus élevée peut être définie à une valeur prédéterminée qui est ensuite chargée de commander l'agencement de compensation. Il est préférable que la soupape de limitation de pression soit positionnée à l'intérieur d'un module d'entrée. Dans un grand nombre de cas, le module d'entrée est disponible de toute façon, pour procurer un raccord de pression à partir duquel la voie d'alimentation haute pression est alimentée. Le fait de positionner la soupape de 2910565 3 limitation de pression à l'intérieur du module d'entrée constitue donc une manière relativement simple de le rendre disponible pour la totalité des modules de soupapes. Dans un mode de réalisation préféré, il est proposé que, dans un module de soupape avec deux raccords de service, une section de conduite de détection de 5 charge soit attribuée à chaque raccord de service, et que l'agencement d'influencement de pression dans ce module de soupape ait une seule soupape de limitation de pression dans chaque section de conduite de détection de charge. Dans ce cas, l'agencement de compensation peut même être commandé en fonction de la pression à l'intérieur des raccords de service concernés. Ceci peut, par exemple, 10 s'avérer avantageux dans le cas d'un dispositif de préhension pour lequel la pression maximum dans la direction du serrage doit être moins élevée que dans la direction opposée de façon à ne pas endommager les marchandises à manipuler. D'autres dispositifs de commande qui sont raccordés au même agencement de soupapes peuvent, par exemple, être aptes à fonctionner avec une pression maximum plus ou 15 moins élevée. Ceci est possible en raison de la capacité de réglage individuelle de la pression de détection de charge à l'intérieur des raccords de service individuels. Il est préférable que l'agencement de compensation soit raccordé à une sortie d'une soupape à deux voies dont les entrées sont raccordées aux soupapes de limitation de pression. La soupape à deux voies dirige alors la plus élevée des deux 20 pressions définies par les soupapes de limitation de pression vers l'agencement de compensation. De préférence, dans un module de soupape avec deux raccords de service, une section de conduite de détection de charge est attribuée à chaque raccord de service, et les sections de conduite de détection de charge sont raccordées à 25 l'agencement de compensation par le biais d'une soupape à deux voies, l'agencement d'influencement de pression ayant une soupape de limitation de pression qui bifurque à partir d'une conduite à partir de la sortie de la soupape à deux voies. Dans ce cas, la plus élevée des deux pressions de charge agit sur l'agencement de compensation au niveau des raccords de service, qui, là encore, peut être limitée à une certaine valeur par l'agencement d'influencement de pression. Cependant, la valeur de limitation de pression de ce module de soupape peut être définie indépendamment d'une valeur de limitation de pression dans un autre module de soupape. 2910565 4 De préférence, dans un module de soupape, l'agencement de compensation est raccordé à une section de conduite de détection de charge, et l'agencement d'influencement de pression a une soupape de limitation de pression qui bifurque à partir de la conduite principale de détection de charge. Dans ce cas, l'agencement de 5 compensation peut également être commandé par une pression de détection de charge dans un autre module de soupape. Dans ces conditions, des interdépendances peuvent être générées entre les dispositifs de commande individuels qui sont commandés par les modules de soupapes. De préférence, la conduite principale de détection de charge a une soupape à 10 deux voies pour chaque module de soupape, la soupape à deux voies faisant passer la pression la plus élevée depuis soit le module de soupape, soit un module de soupape adjacent, vers la conduite principale de détection de charge, la soupape de limitation de pression bifurquant en arrière de la sortie de la soupape à deux voies. Dans ce cas, on peut être certain que, après une certaine position à l'intérieur de la conduite 15 principale de détection de charge, les soupapes de compensation de tous les modules de soupapes successifs sont commandées par la soupape de limitation de pression. Ceci est le cas, en particulier, quand l'agencement de régulation de pression d'un module de soupape comprend la soupape de limitation de pression d'un autre module de soupape qui bifurque à partir de la conduite principale de détection de 20 charge, ladite soupape de limitation de pression étant positionnée à l'intérieur d'une cascade de soupapes à deux voies dans la conduite principale de détection de charge plus en dessous. Dans ce cas, uniquement une seule soupape de limitation de pression est nécessaire pour une pluralité de modules de soupapes. Cette soupape de limitation de pression réduit la pression la plus élevée présente dans la cascade à une 25 valeur prédéterminée. L'agencement de compensation peut alors uniquement être commandé par cette valeur réduite. Avec un agencement de soupapes tel que précédemment mentionné, la tâche est également accomplie en ce que l'agencement d'influencement de pression d'un module de soupape comprend une soupape de limitation de pression d'un autre 30 module de soupape qui bifurque à partir de la conduite principale de détection de charge, ladite soupape de limitation de pression étant positionnée à l'intérieur d'une cascade de soupapes à deux voies dans la conduite principale de détection de charge plus en dessous. Dans ce cas, un groupe de modules de soupapes peut être utilisé par 2910565 5 la soupape de limitation de pression positionnée à l'intérieur de la cascade de soupapes à deux voies plus en dessous, de façon à réguler la pression pour les agencements de compensation de la totalité des modules de soupapes inclus dans le groupe. 5 Avec un agencement de soupapes tel que précédemment mentionné, la tâche est également accomplie en ce que, dans un module de soupape avec deux raccords de service, une section de conduite de détection de charge est attribuée à chaque raccord de service, et les sections de conduite de détection de charge sont raccordées à l'agencement de compensation par le biais d'une soupape à deux voies, 10 l'agencement d'influencement de pression ayant une soupape de limitation de pression qui bifurque à partir d'une conduite à partir de la sortie de la soupape à deux voies. Dans ce cas, la même régulation de pression peut être exécutée pour les deux raccords de service. Dans ce qui suit, l'invention est décrite sur la base d'un mode de réalisation 15 préféré, et en faisant référence au dessin sur lequel : la figure 1 est une vue schématique d'un agencement de soupapes à commande hydraulique. Dans le présent mode de réalisation, un agencement de soupapes à commande hydraulique 1 comprend cinq modules de soupapes 2 à 6 qui sont raccordés les uns 20 aux autres par des brides de façon à former un bloc. En d'autres termes, les modules de soupapes 2 à 6 sont disposés côte à côte, à proximité les uns des autres. Leurs raccords dans les côtés situés à proximité les uns des autres correspondent les uns aux autres. Un module d'entrée 7 est raccordé par une bride sur l'un des côtés du bloc, et 25 un module d'extrémité 8 est raccordé par une bride sur l'autre côté du bloc. Le module d'entrée 7 comprend un raccord haute pression P qui est raccordé à une voie d'alimentation haute pression 9 qui s'étend à travers la totalité des modules de soupapes 2 à 6. D'autre part, le module d'entrée 7 comprend un raccord de détection de charge 30 LS qui est raccordé à une conduite principale de détection de charge 10 qui s'étend elle aussi à travers la totalité des modules de soupapes 2 à 6, de même qu'à travers le module d'extrémité 8. Une cascade de soupapes à deux voies 11 est positionnée à l'intérieur de la conduite principale de détection de charge. La conduite principale de 2910565 6 détection de charge 10 est raccordée à la sortie et à une entrée de chaque soupape à deux voies 11. Chacune des autres entrées des soupapes à deux voies 11 est raccordée à une conduite 12a à 12e qui peut avoir différents modes de réalisation dans les modules de soupapes individuels 2 à 6. Dans la cascade, le module d'entrée 5 7 se trouve en bas et le module d'extrémité 8 se trouve en haut . À travers le module d'extrémité 8, la conduite principale de détection de charge 10 est raccordée à une conduite TO 13 qui est raccordée à un port TO dans le module d'entrée 7. Par le biais d'un clapet de non-retour 14, la conduite TO 13 est raccordée à une conduite basse pression 15 qui mène vers un raccord basse pression 10 T dans le module d'extrémité 8. Une pompe, ou toute autre source de pression, peut être raccordée au raccord haute pression P. Un réservoir, ou tout autre conteneur, peut être raccordé au raccord basse pression T. Les modules de soupapes 2 à 6 ont des conceptions correspondantes en ce que chaque module de soupape a un agencement de soupape directionnelle 16 avec 15 un tiroir 17 qui, dans la position neutre montrée, interrompt un raccordement entre la voie d'alimentation haute pression 9 et la voie d'alimentation basse pression 15 sur l'un des côtés, et deux raccords de service A, B sur l'autre côté. Dans cette position neutre, la conduite 12a à 12e est raccordée par le biais d'une soupape à deux voies 18 à la conduite TO de sorte que, dans la position neutre, la pression au niveau du 20 raccord basse pression T ou de la conduite TO se développe pratiquement à l'intérieur des conduites 12a à 12e. Le tiroir 17 peut se déplacer sur deux positions de service. Dans une première position de service, le raccord de service A est raccordé à la voie d'alimentation haute pression 9 par le biais d'une soupape de compensation 19, et le raccord de service B 25 est raccordé à la voie d'alimentation basse pression 15. Dans l'autre position de service, le raccord de service B est raccordé à la voie d'alimentation haute pression 9, et le raccord de service A est raccordé à la voie d'alimentation basse pression 15. La soupape de compensation 19 a un tiroir de compensation 20 sur lequel agit, dans le sens de l'ouverture, la force d'un ressort 21 et la pression dans la conduite 12a 30 à 12e concernée, et, dans le sens de la fermeture, la pression à l'intérieur d'une section de conduite 22 qui est positionnée entre la soupape de compensation 19 et une entrée de l'agencement de soupape directionnelle 16. L'entrée de la soupape de compensation 19 est raccordée à la voie d'alimentation haute pression 9. 2910565 7 La soupape de compensation 19 garantit qu'une chute de pression sur l'agencement de soupape directionnelle 16, ou, plutôt, sur un agencement d'orifice de mesure dans l'agencement de soupape directionnelle 16, est si importante qu'elle correspond à la force du ressort 21. Ceci est vrai au moins aussi longtemps que des 5 conditions de pression spécifiques sont maintenues. En résumé, la soupape de compensation 19 fonctionne de la manière suivante : aussi longtemps que l'agencement de soupape directionnelle 16 est dans la position neutre, les conduites 12a à 12e et la section de conduite 22 sont toutes les deux hors pression. Le tiroir de compensation 20 est déplacé vers la position ouverte par le 10 ressort 21 et il se règle ensuite de telle sorte que la pression dans la section de conduite 22 corresponde à la force du ressort 21. Quand l'agencement de soupape directionnelle 16 est activé, la pression au niveau de l'un des raccords de service A, B, et donc, par conséquent, également dans une section de conduite de détection de charge 23a à 23e, 24a à 24e, augmente. Cette 15 pression est alors utilisée et modifiée de différentes manières pour activer la soupape de compensation 19. Dans le module de soupape 2, la pression la plus élevée des deux pressions dans les sections de conduite de détection de charge 23a, 24a se dirige immédiatement vers la conduite 12a par le biais de la soupape à deux voies 18. À 20 partir de là, la pression parvient au tiroir de compensation 20 dans le sens de l'ouverture, de sorte que la soupape de compensation 19 s'ouvre. Une limitation de pression se produit en ce qu'une soupape de limitation de pression 25 bifurque à partir de la conduite principale de détection de charge dans le module d'entrée 7, ladite soupape 25 limitant la pression dans la conduite principale de détection de 25 charge 10 à une valeur prédéterminée. Ceci limite également la pression avec laquelle le tiroir de compensation 20 peut être déplacé dans le sens de l'ouverture, et une limitation de pression automatique au niveau des raccords de service A, B du module de soupape 2 se produit. Ceci constitue une première opportunité d'influencement de la soupape de 30 compensation 19 d'un module de soupape de façon à ce qu'une pression prédéterminée au niveau des raccords de service A, B ne soit pas dépassée. Dans le module de soupape 3, une autre opportunité a été choisie. Dans ce cas, chaque section de conduite de détection de charge 23b, 24b comprend une soupape 2910565 8 de limitation de pression 26, 27, de telle sorte que la pression maximum qui est appliquée au niveau des entrées de la soupape à deux voies 18 peut être limitée en fonction de la direction dans laquelle le moteur qui est relié aux raccords de service A, B est activé. Si, par exemple, un dispositif de préhension est relié aux raccords de 5 service A, B du module de soupape 3, on peut être certain que dans le sens de la fermeture, le dispositif de préhension peut être commandé avec une pression maximum moins élevée que dans le sens de l'ouverture. Si la pression dans la section de conduite de détection de charge 23b, 24b dépasse la valeur prédéfinie par la soupape de limitation de pression 26 ou 27, la 10 soupape de limitation de pression 26, 27 limite cette pression de telle sorte qu'uniquement cette pression limitée peut être utilisée pour ouvrir la soupape de compensation 19. Dans ces conditions, la pression à l'intérieur des deux raccords de service A, B est elle aussi limitée individuellement. Ceci signifie que le module de soupape 3 comporte une limitation de pression individuelle. 15 Dans le module de soupape 4, la soupape de compensation 19 fonctionne d'une manière similaire. Toutefois, dans ce cas, une seule soupape de limitation de pression 28 est disponible uniquement, qui bifurque à partir de la conduite 12c. Par le biais de la soupape à deux voies 18, la conduite 12e transporte la plus élevée des deux pressions dans les sections de conduite de détection de charge 23c, 24c. De ce 20 fait, il est possible de définir la même pression maximum pour les deux raccords de service A, B. Dans le module de soupape 5, la soupape de compensation 19 est également commandée par la pression dans la conduite 12d qui est raccordée à la soupape à deux voies 18 qui reçoit la plus élevée des deux pressions en provenance des sections 25 de conduite de détection de charge 23d, 24d. Toutefois, dans ce cas, une soupape de limitation de pression 29 est raccordée à la conduite principale de détection de charge 10, et limite la pression dans la conduite principale de détection de charge de ce module de soupape 5. Le fait de réduire la pression dans la conduite principale de détection de charge 10 réduit également la pression dans la conduite 12d par le biais de la soupape à deux voies 11, de sorte que la soupape de compensation 19 s'ouvre, par voie de conséquence, moins dans le sens de l'ouverture. Cette réduction de pression se propage par le biais de la soupape à deux voies 11 du module de soupape 5 à l'intérieur du module de soupape 6 qui est raccordé plus 2910565 9 haut dans la cascade de soupapes à deux voies des soupapes à deux voies 11, de telle sorte que, dans la conduite 12e du module de soupape 6, une pression réduite par voie de conséquence se développe également. Dans les modules 2 à 4, qui sont agencés plus bas dans la cascade de soupapes à deux voies des soupapes à deux voies 5 11 ; toutefois, la réduction de pression dans la conduite principale de détection de charge 10 n'a aucun effet. Dans le mode de réalisation montré sur la figure, l'agencement de soupapes comprend une pluralité de modules de soupapes 2 à 6 qui ont tous des agencements d'influencement de pression différents, de façon à commander les soupapes de 10 compensation 19 de telle sorte qu'une limitation de pression se produise de différentes manières. Cependant, il est également possible de ne pas réaliser tous les modules de soupapes 2 à 6 de différentes manières mais, par exemple, d'avoir uniquement deux types différents de modules de soupapes dans un agencement de soupapes 1 unique. 15 De la même façon, seuls des modules de soupapes 4 peuvent être placés ensemble qui possèdent une soupape de limitation de pression 28 commune pour les deux raccords de service A, B. Il est également possible de placer uniquement ensemble des modules de soupapes 5, 6, de telle sorte que, dans le module de soupape 5, un agencement de 20 régulation de pression soit prévu sous la forme de la soupape de limitation de pression 29, qui agit sur les modules de soupapes positionnés plus vers le haut à l'intérieur de la cascade de soupapes à deux voies. Dans tous les cas, on peut être assuré que une petite quantité de fluide uniquement est perdue par les raccords de service A, B, quand les soupapes de 25 compensation 19 sont activées dans la mesure où les pressions correspondantes bifurquent uniquement sous la forme de pressions de signal à partir des conduites de détection de charge, et non pas, toutefois, à partir des conduites de service. Tous les modules de soupapes 2 à 6 sont montrés avec deux raccords de service A, B. Dans un grand nombre de cas, quand un dispositif de commande 30 hydraulique à simple effet uniquement est raccordé à un module de soupape 2 à 6, il peut arriver également qu'un seul raccord de service soit suffisant, ou bien qu'il soit suffisant pour activer uniquement un seul raccord de service, alors que l'autre raccord REVENDICATIONS 1. Agencement de soupapes à commande hydraulique avec au moins deux modules de soupapes, comprenant chacun un agencement de voies d'alimentation avec une voie d'alimentation haute pression et une voie d'alimentation basse pression, un agencement de raccords de service avec au moins un raccord de service, un agencement de soupape directionnelle entre l'agencement de voies d'alimentation et l'agencement de raccords de service, et un agencement de compensation qui est actionné par une pression à l'intérieur d'un agencement de détection de charge, l'agencement de détection de charge d'au moins un module de soupape (2 à 6) ayant un agencement d'influencement de pression (25 à 29) qui diffère par rapport à un agencement d'influencement de pression (25 à 29) d'un agencement de détection de charge d'un autre module de soupape (2 à 6), caractérisé en ce que, dans un module de soupape (4) avec deux raccords de service (A, B), une section de conduite de détection de charge (23c, 24c) est attribuée à chaque raccord de service (A, B), et en ce que les sections de conduite de détection de charge (23c, 24c) sont raccordées à l'agencement de compensation (19) par le biais d'une soupape à deux voies (18), l'agencement d'influencement de pression ayant une soupape de limitation de pression (28) qui est reliée à la soupape à deux voies (18). 2. Agencement de soupapes selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agencement d'influencement de pression d'un module de soupape (2) a une soupape de limitation de pression (25) qui est commune à la totalité des modules de soupapes (2 à 6), ladite soupape de limitation de pression (25) étant raccordée à une conduite principale de détection de charge (10) qui s'étend à travers la totalité des modules de soupapes (2 à 6). :25 3. Agencement de soupapes selon la revendication 2, caractérisé en ce que la soupape de limitation de pression (25) est positionnée dans un module d'entrée (7). 2910565 12 4. Agencement de soupapes selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans un module de soupape (3) avec deux raccords de service (A, B), une section de conduite de détection de charge (23b, 24b) est attribuée à chaque raccord de service (A, B), et en ce que l'agencement d'influencement de 5 pression dans ce module de soupape (3) a une seule soupape de limitation de pression (26, 27) dans chaque section de conduite de détection de charge (23b, 24b). 5. Agencement de soupapes selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'agencement de compensation (19) est raccordé à une sortie d'une soupape à deux 10 voies (18) dont les entrées sont raccordées aux soupapes de limitation de pression (26, 27). 6. Agencement de soupapes selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans un module de soupape (5), l'agencement de compensation 15 est raccordé à une section de conduite de détection de charge (12d), et l'agencement d'influencement de pression a une soupape de limitation de pression qui bifurque à partir de la conduite principale de détection de charge (10). 7. Agencement de soupapes selon la revendication 6, caractérisé en ce que la 20 conduite principale de détection de charge (10) a une soupape à deux voies (11) pour chaque module de soupape (2 à 6), la soupape à deux voies (11) faisant passer la pression la plus élevée depuis soit le module de soupape (2 à 6), soit un module de soupape adjacent, vers la conduite principale de détection de charge (10), la soupape de limitation de pression (29) bifurquant en arrière de la sortie de la soupape à deux voies (11). 8. Agencement de soupapes selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'agencement de régulation de pression d'un module de soupape (6) comprend la soupape de limitation de pression (29) d'un autre module de soupape (5) qui bifurque à partir de la conduite principale de détection de charge (10), ladite soupape de limitation de pression (29) étant positionnée à l'intérieur d'une cascade de soupapes à deux voies dans la conduite principale de détection de charge (10) plus en dessous. 2910565 13 9. Agencement de soupapes à commande hydraulique avec au moins deux modules de soupapes, comprenant chacun un agencement de voies d'alimentation avec une voie d'alimentation haute pression et une voie d'alimentation basse pression, un agencement de raccords de service avec au moins un raccord de service, un 5 agencement de soupape directionnelle entre l'agencement de voies d'alimentation et l'agencement de raccords de service, et un agencement de compensation qui est actionné par une pression à l'intérieur d'un agencement de détection de charge, caractérisé en ce que, dans un module de soupape (4) avec deux raccords de service (A, B), une section de conduite de détection de charge (23c, 24c) est attribuée à 10 chaque raccord de service (A, B), et les sections de conduite de détection de charge (23c, 24c) sont raccordées à l'agencement de compensation (19) par le biais d'une soupape à deux voies (18), l'agencement d'influencement de pression ayant une soupape de limitation de pression (28) qui bifurque à partir d'une conduite (12c) à partir de la sortie de la soupape à deux voies (18).