Brevet FR2910567A1 — publié le 20080627

AGENCEMENT DE SOUPAPES A COMMANDE HYDRAULIQUE La présente invention concerne un agencement de soupapes à commande hydraulique avec un agencement de raccords d'alimentation comprenant un raccord haute pression et un raccord basse pression, un agencement de raccords de service comprenant deux raccords de service qui peuvent être raccordés à un moteur, un agencement de soupape directionnelle positionné entre l'agencement de raccords d'alimentation et l'agencement de raccords de service, et une soupape de compensation mise en fonctionnement, dans une première direction d'activation, par une pression à l'intérieur d'une première chambre de pression, qui est raccordée à une conduite de détection de charge et, si nécessaire, par un ressort, et, dans une deuxième direction de fonctionnement, opposée à la première direction de fonctionnement, par une pression en aval de l'agencement de soupape directionnelle, ladite pression agissant à l'intérieur d'une deuxième chambre de pression, la soupape de compensation ayant une entrée et une sortie. Un agencement de soupapes à commande hydraulique de ce type est connu, 15 par exemple, du document DE 102 19 717 B3. Un agencement de soupapes de ce type est nécessaire, par exemple, afin d'être apte à commander un moteur hydraulique dans deux directions de service. Un moteur de ce genre peut, par exemple, soulever une charge ou bien l'abaisser, d'une manière contrôlée. Avec ce type de moteur, il est également possible d'activer des éléments 20 de service d'un équipement de travail à commande hydraulique. Dans le cas d'une pelle hydraulique, par exemple, il est possible de relever ou d'abaisser le bras (balancier) de la pelle, ou bien de modifier l'inclinaison du godet d'une pelle par rapport au bras de la pelle. Une autre application concerne, par exemple, un chariot de manutention qui est équipé d'un dispositif de préhension pour saisir une charge, 25 comme, par exemple, un gros rouleau de papier, et d'un autre moteur qui est approprié pour soulever la charge. Dans l'agencement de soupapes précédemment mentionné, la soupape de compensation est également appelée une soupape de compensation à post-compensation , qui a comme avantage que, dans le cas d'une activation parallèle de 30 deux ou plusieurs agencements de soupapes du type mentionné dans l'introduction et d'un débit insuffisant de fluide hydraulique - en d'autres termes une fourniture 2910567 2 insuffisante - elle distribue le fluide hydraulique uniformément entre les différents agencements de soupapes. L'écoulement de fluide dans chaque agencement de soupapes se réduit alors en fonction des valeurs souhaitées prédéterminées, de sorte qu'une attribution automatique de l'écoulement de fluide dans des composants 5 individuels se produit. De la même façon, avec différentes charges sur les moteurs connectés aux agencements de soupapes, la relation entre les mouvements individuels du moteur est maintenue. La présente invention est basée sur la tâche consistant à permettre une définition de pressions de charge dépendante de la direction au niveau des raccords 10 de service, en relation avec une soupape à post-compensation. Avec un agencement de soupapes à commande hydraulique tel que celui mentionné dans l'introduction, cette tâche est accomplie en ce que chaque raccord de service est raccordé à un système de commande qui amplifie l'effet de la pression à l'intérieur de la première chambre de pression sur la soupape de compensation en fonction d'une pression qui est appliquée au niveau du raccord de service. Dans l'agencement de soupapes mentionné dans l'introduction, la pression dans la première chambre de pression et, si nécessaire, le ressort, agissent sur la soupape de compensation dans le sens de la fermeture. Le système de commande garantit alors que, quand une pression prédéterminée est atteinte au niveau du raccord de service en question, cet effet sur la soupape de compensation est amplifié, ce qui signifie que la soupape de compensation augmente encore l'étranglement. Quand la soupape de compensation augmente l'étranglement, une quantité moins importante de fluide hydraulique parvient jusqu'au raccord de service, et la pression chute ou bien une augmentation de la pression est limitée. Il est préférable que le système de commande libère la pression à l'intérieur de la deuxième chambre de pression. La pression dans la deuxième chambre de pression agit à l'encontre de la pression dans la première chambre de pression et, le cas échéant, à l'encontre de la force du ressort. Quand la pression dans la deuxième chambre de pression est réduite, l'effet de la pression dans la première chambre de pression et, le cas échéant, l'effet du ressort sur la soupape de compensation est amplifié en proportion. Ceci constitue une façon relativement simple d'amplifier cet effet sans avoir à utiliser des moyens supplémentaires. 2910567 3 De préférence, le système de commande comporte une soupape de décharge pour chaque raccord de service. La soupape de décharge est commandée par la pression au niveau du raccord de service, et elle permet à la pression de s'échapper hors de la deuxième chambre de pression. Ceci a comme avantage particulier que 5 pratiquement aucune quantité de fluide ne doit être retirée du raccord de service. seule quantité de fluide requis est le fluide qui sert à l'ouverture de la soupape de décharge. Comme, toutefois, dans ce cas, seul un signal est concerné, la quantité de fluide perdue est extrêmement faible. En fonction du type de soupape de décharge utilisé, elle peut même être nulle. Du fluide est évacué uniquement à partir de la 10 deuxième chambre de pression. De préférence, une soupape d'étrangement est positionnée entre la deuxième chambre de pression et l'agencement de soupape directionnelle, et la soupape de décharge est connectée entre la soupape d'étrangement et la deuxième chambre de pression. Ceci a comme avantage que la pression en aval de l'agencement de soupape 15 directionnelle peut facilement être transmise vers la deuxième chambre de pression dans le but d'ouvrir la soupape de compensation, sans provoquer une perte trop importante de fluide quand la pression est évacuée de la chambre de pression. Aussi longtemps que le système de commande ne permet pas à du fluide de s'échapper, la pression en provenance de l'agencement de soupape directionnelle circule d'une 20 manière pratiquement sans contrainte à l'intérieur de la deuxième chambre de pression dans le but d'ouvrir la soupape de compensation. Quand le système de commande laisse du fluide s'échapper à partir de la deuxième chambre de pression, la soupape d'étrangement empêche qu'une quantité trop importante de fluide ne s'écoule hors de l'agencement de soupape directionnelle également. 25 De préférence, la soupape de décharge a une pression d'ouverture réglable. Dans ce cas, l'agencement de soupapes peut être adapté à des conditions spécifiques. De préférence, la soupape de décharge est positionnée entre la deuxième chambre de pression et le raccord basse pression. Le fluide qui s'échappe à partir de la deuxième chambre de pression peut alors être immédiatement évacué par le biais 30 du raccord basse pression, qui conduit généralement à un réservoir. Il n'existe pratiquement aucun risque qu'un engorgement de fluide se produise, ce qui pourrait là encore conduire à une augmentation de pression au niveau de la soupape de compensation. 2910567 De préférence, la sortie de la soupape de compensation est raccordée à la deuxième chambre de pression par le biais d'un clapet de non-retour et d'une deuxième soupape d'étrangement, le clapet de non-retour ouvrant dans la direction de la deuxième chambre de pression. Si le système de commande permet à du fluide de 5 s'échapper à partir de la deuxième chambre de pression, une chute de pression extrêmement rapide se produit au niveau du raccord de service correspondant. Dans ces conditions, non seulement l'étranglement de la soupape de compensation est accru, mais encore, du fluide en excédent est autorisé à s'échapper, afin de permettre ainsi à la pression de se réduire aussi rapidement que possible. 10 Il est également avantageux que la sortie de la soupape de compensation soit raccordée à l'agencement de soupape directionnelle par le biais d'un deuxième clapet de non-retour qui s'ouvre dans la direction de l'agencement de soupape directionnelle. Des variations de charge au niveau des raccords de service n'ont plus alors aucune influence sur le réglage de la soupape de compensation. Dans ces conditions, un 15 réglage plus précis des pressions de charge au niveau des raccords de service peut être obtenu. Dans ce qui suit, l'invention est décrite sur la base d'un mode de réalisation préféré, et en faisant référence au dessin sur lequel : la figure 1 est une vue schématique d'un agencement de soupapes à 20 commande hydraulique. Un agencement de soupapes à commande hydraulique 1 comprend un agencement de raccords d'alimentation avec un raccord haute pression P et un raccord basse pression T. Le raccord haute pression P est raccordé à une pompe 2. Le raccord basse pression T est raccordé à un réservoir ou à un autre conteneur 3. Un 25 moteur hydraulique 4 est raccordé à un agencement de raccords de service qui comprend deux raccords de service A, B. Par ailleurs, on note la présence d'une conduite de détection de charge LS qui transporte la pression de charge la plus élevée qui existe dans le système. Ceci est particulièrement intéressant quand une pluralité d'agencements de soupapes de ce type 1 sont agencés les uns à côté des autres, qui 30 alimentent chacun un moteur 4. Entre l'agencement de raccords d'alimentation P, T et l'agencement de raccords de service A, B, se trouve un agencement de soupape directionnelle 5 qui comprend une soupape directionnelle 6 et un orifice de mesure 7. Pour des raisons de 2910567 5 clarté, la soupape directionnelle 6 et l'orifice de mesure 7 sont représentés en tant qu'éléments différents et séparés dans l'espace. Toutefois, ils peuvent également être montés ensemble. L'agencement de soupape directionnelle 5 a une première sortie 8 qui est 5 raccordée par le biais d'une conduite 9 au raccord de service A, et une deuxième sortie 10 qui est raccordée par le biais d'une deuxième conduite 11 au raccord de service B. Par ailleurs, l'agencement de soupape directionnelle a une troisième sortie 12, qui est raccordée par le biais d'une conduite 13 à une entrée 14 d'une soupape de compensation 15. 10 L'agencement de soupape directionnelle a une première entrée 16 qui est raccordée au raccord haute pression P. Une deuxième sortie 17 de l'agencement de soupape directionnelle 5 est raccordée, par le biais d'une conduite 18, à une sortie 19 de la soupape de compensation 15. Dans la conduite 18 se trouve un clapet de non-retour 20 qui s'ouvre dans la direction de l'entrée 17 de l'agencement de soupape 15 directionnelle 5. Un raccord 21 de l'agencement de soupape directionnelle 5 est raccordé au raccord basse pression T. Un raccord 22 de l'agencement de soupape directionnelle 5 est raccordé, par le biais d'une conduite de décharge 23, au raccord basse pression T. La soupape directionnelle 6 comprend deux ressorts de position neutre 24, 25, 20 et un dispositif de commande 26 qui peut, par exemple, fonctionner de manière électromagnétique. Un fonctionnement manuel, par le biais d'une poignée, non représentée, est également possible. La soupape directionnelle 6 comprend un tiroir qui peut se déplacer depuis la position neutre montrée 27, dans laquelle les entrées 16, 17 sont séparées des sorties 25 8, 10, 12, sur une première position de service 28 et sur une deuxième position de service 29, ainsi que sur une position flottante 30. Dans les deux positions de service 28, 29, la première entrée 16 est raccordée à la sortie 12 qui mène vers la soupape de compensation 15. Dans la première position de service 28, la deuxième entrée 17 est raccordée à la deuxième sortie 10 qui conduit vers le raccord de service B, et 30 raccord de service A est raccordé au raccord basse pression T. Dans la deuxième position de service 29, la deuxième entrée 17 est raccordée à la première sortie 8 qui conduit vers le raccord de service A, et le deuxième raccord de service B est raccordé, par le biais de la deuxième sortie 10, au raccord basse pression T. Dans la position 2910567 6 flottante 30, les deux raccords de service A, B, sont raccordés l'un à l'autre ainsi qu'à la deuxième entrée 17 et au deuxième raccord 22, de sorte que le moteur 4 peut tourner librement. La soupape de compensation a un tiroir 31 qui est actionné dans le sens de la 5 fermeture, par la force d'un ressort 32 et la pression au niveau du raccord de détection de charge LS qui se développe à l'intérieur d'une première chambre de pression 33. Toutefois, le ressort 32 n'est pas absolument nécessaire même s'il présente des avantages. Pour des raisons de simplification, seul l'effet du ressort 32 sera décrit dans ce qui suit. Par conséquent, dans le même temps, l'effet de la 10 pression qui se développe à l'intérieur de la chambre de pression 33 sera donc également décrit. Dans le sens de l'ouverture, le tiroir 31 est chargé par une pression à l'intérieur d'une deuxième chambre de pression 34. La deuxième chambre de pression 34 est raccordée, par le biais d'une première soupape d'étrangement 35, à l'entrée 14 de la soupape de compensation 15. Par conséquent, dans la deuxième 15 chambre de pression 34, la pression au niveau de la troisième sortie 12 de l'agencement de soupape directionnelle 5, en d'autres termes, la pression en aval de l'orifice de mesure 7, se développe. D'autre part, la deuxième chambre de pression 34 est raccordée, par le biais d'un clapet de non-retour 36 qui s'ouvre dans la direction de la chambre de pression 20 34 et par le biais d'une deuxième soupape d'étrangement 37, à la sortie 19 de la soupape de compensation 5. La deuxième chambre de pression 34 est raccordée par le biais d'une première soupape de décharge 38, qui peut également être appelée une soupape de décharge de pression, à la conduite de décharge 23 et, par le biais d'une deuxième soupape de 25 décharge 39, qui peut également être appelée une soupape de décharge de pression, à la conduite de décharge 23 et, partant, au raccord basse pression T. La première soupape de décharge 38 est ouverte par le biais d'une conduite de commande 40, qui est raccordée par le biais de la conduite 9 au raccord de service A. La deuxième soupape de décharge est ouverte par le biais d'une conduite de commande 41, qui est 30 raccordée par le biais de la conduite 11 au raccord de service B. Les deux soupapes de décharge 38, 39 sont ouvertes quand la pression au niveau du raccord de service concerné A, B, est plus élevée que la force d'un ressort 42, 43, qui peut être définie individuellement pour chaque soupape de décharge 38, 39. De ce fait, le ressort 42 2910567 7 définit pour la soupape de décharge 38 la pression au niveau du raccord de service A, à laquelle la soupape de décharge 38 s'ouvre et libère la pression de la deuxième chambre de pression 34 vers le raccord basse pression T. Le ressort 43 définit la pression au niveau du raccord de service B, à laquelle la soupape de décharge 39 5 s'ouvre et libère la pression de la deuxième chambre de pression 34 vers le raccord basse pression T. L'agencement de soupapes fonctionne de la manière suivante. Aussi longtemps que la soupape directionnelle 6 est dans la position neutre 27, la troisième sortie 12 de l'agencement de soupape directionnelle 5 n'est soumise à 10 aucune pression, et la soupape de compensation 15 est fermée. À cet égard, il est à noter que le terme fermée ne signifie pas que la soupape de compensation 15 est hermétiquement scellée. Le terme fermée signifie que la soupape de compensation 15 est dans sa position d'étranglement maximum. Cette position est déterminée par la force du ressort 32 et par la pression au niveau du raccord de 15 détection de charge LS. Quand la soupape directionnelle 6 est déplacée vers l'une de ses deux positions de services 28, 29, le raccord de haute pression P est raccordé à l'entrée 14 de la soupape de compensation 15. Par le biais de la soupape d'étrangement 35, une pression s'accumule à l'intérieur de la deuxième chambre de pression 34, ladite 20 pression agissant à l'encontre de la force du ressort 32 et de la pression à l'intérieur de la première chambre de pression 33, qui correspond à la pression de détection de charge. La soupape de compensation 15 s'ouvre dans une telle mesure que la chute de pression sur l'orifice de mesure 7 correspond à la pression de réserve moins la force du ressort 32. La pression qui est ajustée de cette manière par la soupape de 25 compensation 15 est ensuite transmise vers l'un des deux raccords de service A, B, et le moteur 4 est activé. Du fluide en retour depuis l'autre raccord de service A, B, est dirigé vers le raccord basse pression T. Il peut arriver que des influences externes amènent la pression au niveau du raccord de service A, B. activé, à augmenter de façon excessive. Quand la pression 30 au niveau du raccord de service A devient si élevée qu'elle dépasse la force du ressort 42 au niveau de la soupape de décharge 38, la soupape de décharge 38 s'ouvre, de sorte que du fluide en provenance de la deuxième chambre de pression 34 peut s'échapper par le biais de la conduite de décharge 23 vers le raccord basse pression T. 2910567 8 Dans ce cas, l'étranglement de la soupape de compensation 15 devient plus conséquent. Dans le même temps, du fluide est également dirigé, par le biais du clapet de non-retour 36 et de la soupape d'étrangement 37, vers le raccord basse pression T, le fluide s'échappant par la sortie 19 de la soupape de compensation 15. 5 De cette manière, il se produit rapidement que la pression au niveau du raccord de service A baisse à une valeur maximum définie par la soupape de décharge 38, sans que d'autres mesures soient nécessaires. Quand la pression dans le raccord de service B devient trop élevée, la même action se produit pour l'activation correspondante de la soupape de décharge 39. 10 Comme les deux soupapes de décharge 38, 39 peuvent être réglées à des valeurs de réponses différentes, il est également possible de limiter la pression de charge dans les deux raccords de service A, B, à des valeurs différentes. L'avantage de ce mode de réalisation est qu'aucune quantité de fluide importante ne doit être évacuée à partir des raccords de service A, B dans le but de 15 commander les soupapes de décharge 38, 39. Du fluide est simplement libéré à partir de la deuxième chambre de pression 34, de façon à réduire la pression dans ladite chambre, et de provoquer un étranglement plus conséquent de la soupape de compensation 15. REVENDICATIONS 1. Agencement de soupapes à commande hydraulique (1) avec un agencement de raccords d'alimentation comprenant un raccord haute pression (P) et un raccord basse pression (T), un agencement de raccords de service comprenant deux raccords de service (A, B) qui peuvent être raccordés à un moteur (4), un agencement de soupape directionnelle (5) positionné entre l'agencement de raccords d'alimentation (P, T) et l'agencement de raccords de service (A, B), et une soupape de compensation (15) mise en fonctionnement, dans une première direction d'activation, par une pression à l'intérieur d'une première chambre de pression (33), qui est raccordée à une conduite de détection de charge (LS) et, si nécessaire, par un ressort (32), et, dans une deuxième direction de fonctionnement, opposée à la première direction de fonctionnement, par une pression en aval de l'agencement de soupape directionnelle (5), ladite pression agissant à l'intérieur d'une deuxième chambre de pression (34), la soupape de compensation (15) ayant une entrée (14) et une sortie (19), caractérisé en ce que chaque raccord de service (A, B) est raccordé à un système de commande, qui amplifie l'effet de la pression à l'intérieur de la première chambre de pression (33) sur la soupape de compensation (15) en fonction d'une pression qui est appliquée au niveau du raccord de service (A, B). 2. Agencement de soupapes selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système 20 de commande libère la pression de la deuxième chambre de pression (34). 3. Agencement de soupapes selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de commande a une soupape de décharge (38, 39) pour chaque raccord de service (A, B). 25 4. Agencement de soupapes selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une soupape d'étrangement (35) est positionnée entre la deuxième chambre de pression (34) et l'agencement de soupape directionnelle (5), et la soupape de décharge (38, 39) est connectée entre la soupape d'étrangement (35) et la deuxième chambre de 30 pression (34). 2910567 10 5. Agencement de soupapes selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la soupape de décharge (38, 39) a une pression d'ouverture réglable. 6. Agencement de soupapes selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce 5 que la soupape de décharge (38, 39) est positionnée entre la deuxième chambre de pression (34) et le raccord basse pression (T). 7. Agencement de soupapes selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la sortie (19) de la soupape de compensation (15) est raccordée à la deuxième 10 chambre de pression (34) par le biais d'un clapet de non-retour (36) et d'une deuxième soupape d'étranglement (37), le clapet de non-retour (36) s'ouvrant dans la direction de la deuxième chambre de pression (34). 8. Agencement de soupapes selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce 15 que la sortie (19) de la soupape de compensation (15) est raccordée à l'agencement de soupape directionnelle (5) par le biais d'un deuxième clapet de non-retour (20) qui s'ouvre dans la direction de l'agencement de soupape directionnelle (5).