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Dispositif de commande pour transmissions hydrauliques.
Les transmissions hydrauliques usuelles suivant le princi- pe de refoulement comportent un organe primaire (pompe hydraulique) et un organe secondaire (moteur hydraulique) qui tous deux sont à régler par le déplacement de certains organes, par exemple par translation excentrique du carter dans le cas de machines rotatives, Le déplacement de ces organes dans le but de régler le nombre de tours et d'influencer la puissance ou le moment de rotation peut se faire directement, à la main, ou par l'intermédiaire de servo-mo- teurs. Ce déplacement peut en outre se faire tout à fait librement ou en dépendance de l'importance de service du moteur actionnant la 'transmission ou de la machine à commander.
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Pour répondre aux divers problèmes de réglage on a préco- nisé des commandes dans lesquelles soit la partie primaire et la partie secondaire sont réglées par l'actionnement d'organes sépa- rés de réglage ou bien encore elles le sont toutes deux par un orga- ne de réglage commun.
Dans de très nombreux cas où l'on emploie des tra.nsmissions hydrauliques, il est désirable d'actionner celles-ci d'une part avec- une pression d'huile aussi faible que possible et d'autre part avec un rendement aussi uniforme que possible. Dans ce but on a déjà proposé une commande avec un organe de réglage commun pour la pompe hydraulique et pour le moteur hydraulique, dans laquelle pour la plus grande capacité d'absorption du moteur le débit de la pompe augmente à partir de zéro, tandis que la capacité d'absorption du moteur hydraulique ne diminue qu'après que la pompe a atteint son débit maximum. Pour autant que cette commande satisfasse au but assigné, elle a l'avantage que:la mise en marche se fait toujours au moyen du plus grand couple de rotation possible. Elle a cepen- dant deux inconvénients importants.
Pour que la trajectoire de l'organe de service ne devien- ne pas démesurément grande on doit renoncer à la sensibilité de ré- glage propre aux commandes hydrauliques. Pour la mise à l'arrêt de l'organe secondaire de la transmission, c'est-à-dire pour la mise à l'arrêt de la machine commandée, on doit d'abord régler jusqu'à sa, valeur maximum la capacité d'absorption du moteur hydraulique puis seulement diminuer le débit de la pompe de sorte que naturellement la.mise à l'arrêt de la machine se fait avec une lenteur correspgn- dante, ce qui, dans bien des cas, n'est pas supportable.
L'objet de l'invention a pour but de mettre en marche avec le plus grand moment de rotation possible, respectivement avec le plus grand moment de rotation disponible, la machine à com- mander, et néanmoins de la mettre à l'arrêt par la voie le plus courte sans devoir recourir à, des réglages défectueux.
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L'invention part pour cela du principe connu, qui consis- te dans les distributions à un organe de réglage commun pour la pompe hydraulique et le moteur hydraulique, à augmenter en partant de zéro, le débit de la pompe, pour la plus grande capacité d'ab- sorption du moteur, puis à ne diminuer la capacité d'absorption du moteur hydraulique que lorsque le plein débit de la pompe est at- teint.
L'augmentation du débit de la pompe à partir du débit nul n'a pas besoin évidemment d'être portée jusqu'au débit maximum mais elle peut également être amenée à une valeur déterminée, la plus favorable, étant donné qu'il est souvent désirable, compte tenu des pertes intérieures de la transmission et de la. machine à actionner, de ne pas utiliser le débit complet de la pompe au début, mais seulement lorsque le nombre de tours augmente.
L'invention consiste dans le fait qu'à la mise à l'arrêt de la transmission les organes primaire et secondaire sont ramenés simultanément à la position de départ. Une particularité ultérieure de l'invention est que, dans ce but, il est établi entre les orga- nes de la transmission qui opèrent le réglage, une liaison par transmission qui comporte un organe élastique, ou autre approprié, et compense les différences existant le plus souvent entre les tra- jectoires de réglage de la pompe et du moteur. Par cette disposi- tion, l'invention a.tteint en même temps l'avantage que le réglage du moteur hydraulique peut être construit aussi sensible que l'on veut.
Dans le dessin sont représentées à titre d'exemple trois formes différentes d'exécution de l'invention, notamment :
La fig. 1 représente une commande mécanique dans laquelle le réglage est réalisé par des organes de réglage séparés.
Les fige la - ld montrent des développements de divers organes.
La fig. 2 est une commande hydraulique dans laquelle le
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réglage se fait au moyen de deux leviers à main distincts.
La fig. 3 est une commande électrique dans laquelle sont prévus deux servo-moteurs pour le réglage.
Dans la fig. 1 la partie réglable de la pompe hydraulique est désignée par 1; par 2 la partie réglable du moteur hydraulique d'une transmission hydraulique réversible, non représentée en dé- tails, de l'espèce décrite dans le brevet antérieur U.S.A. n 2049092 "Rotary Piston Engine, espesially for Fluid Gear" du 28 juillet 1936. La partie réglable 1 de la pompe est munie d'une partie filetée 4 dans laquelle s'engage une tige filetée 3 que l'on peut faire tourner au moyen du levier à main 5. Le levier 5 est fixé dans une pièce annulaire 17 reliée à un arbre 3' constitua.nt le prolongement de la tige filetée 3, par une cale permettant un déplacement axial.
Par la rotation de l'arbre 3' le débit de la pom- pe peut ainsi''être réglé depuis zéro jusqu'à la va.leur maximum et ce suivant le sens de rotation du déplacement de la transmission réversible dans l'un ou dans l'autre sens de rotation. La partie réglable ± du moteur est pourvue d'un boulon 19 qui de son côté por- te sur un axe transversal un galet rotatif 21. Ce rouleau s'engage dans une rainure de guidage 22 prévue dans le cylindre 7. Ce cylin- dre est calé solidement sur l'arbre 6 sur lequel est fixée en outre la pièce annulaire 18 portant le levier à main 8. L'axe 6 ainsi que d'autres pièces prennent appui dans le chassis rigide 9 du disposi- tif.
La forme de la rainure de guidage 22 est visible à la fig. la, qui montre un développement du cylindre 7 La position représentée pour le galet 21 correspond à la position de réglage pour laquelle le moteur a sa plus grande capacité d'absorption. Dans cette posi- tion de réglage, le levier à main 8 est verrouillé par un dispositif spécial, aussi longtemps que la pompe est placée sur débit nul, donc sur marche à vide.
Dans ce but, sur l'arbre 3'. est fixé un cylindre 12 pourvu d'une came(de guidage 30 Dans cette came de gui- dage 30, dont la forme est visible à la fig, lb, qui représente un
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développement du cylindre 12 , s'engage l'extrémité d'un levier de régla.ge à deux bras 13, qui pivote sur un tourillon 26 L'autre extrémité du levier de réglage 13 déplace un boulon 28 guidé dans une buselure 25 tandis que deux ressorts 29 et 29' tendent à ré- ta.blir la position moyenne. Sur une tige transversale 27 du boulon 28 est fixé un rouleau de guidage s'engageant dans une rainure de gui- dage 25 ménagée dans la. pièce annulaire 18.
La forme de cette rai- nure de guidage est visible à la. fig. lc, dans laquelle le rouleau 24 est représenté en position de verrouillage.
Le déplacement du levier à main 5 est verrouillé d'une certaine, façon décrite en détail plus loin, par le verrou 14 qui travaille en corrélation avec une came profilée prévue sur la pièce annulaire 17. La forme de cette came est visible à la fig, ld qui représente un développement de la pièce annulaire 17. La pièce annulaire 17 porte en outre des griffes d'accouplement 10 qui s'em- boitent dans les Griffes 11 de la pièce en regard 9.de l'accouple- ment lorsque celle-ci est déplacée axialement.
L'accouplement 9 est conditionné sous forme d'embrayage à glissement et porte en outre la roue dentée 15 qui, à son tour, engrèhe avec une roue den- tée 16 calée sur l'axe 6
Le fonctionnement de 1'installation décrite est le suivant: Le dispositif est représenté dans la. position de marche à vide dans laquelle la, pompe est sur débit nul et le moteur 1; sa plus grande capacité d'absorption, tandis que son réglage est verrouillé par ledispositif 13, 23, 24.
Si maintenant en actionnant le levier 5 par le, rotation de l'arbre 3', on régle la pompe à un débit suffi- si:..ment grand, pa,r exemple au plus grand débit possible, grâce à la foree convenablement choisie pour la ra.inure de guidage 30, par l'entremise du levier 13 et du dispositif 27, 28, le verrouillage 23, 24 est relâché et ce de telle sorte que, pour un sens déterminé de placement du levier à main 5 (par exemple pour la marche avant) .le levier 8 n'est libéré que pour un sens de rotation tandis qu'il
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reste verrouillé pour l'autre sens de rotation. Dans l'autre sens de réglage (par exemple pour la marche arrière) le levier 8 est li- béré pour la rotation dans l'autre sens et verrouillé pour celle-là.
En même temps le verrou 14 verrouille la pièce annulaire 17 ainsi que le levier à main 5 de telle manière que ce dernier ne peut plus être déplacé ou ne peut l'être davantage que dans la direction de réglage commancée. Maintenant, par le levier 8, l'arbre et le cy- lindre à came 7 la capacité du moteur est modifiée en suite de quoi, le cas échéant, le débit de la pompe peut être augmenté simultané- ment.
Le cylindre à came 7 est de construction symétrique de sorte que le moteur hydraulique se règle de la même façon, à partir de la capacité maximum d'absorption, pour les deux sens de rotation du levier 8 pour mettre à l'arrêt la transmission, on déplace axia.le- ment la pièce annulaire 17 et le levier à main et ainsi l'accou- plement 10 11 est embrayé et simultanément devient inopérant, le verrou 14 qui ne bloque le levier 15 que dans un des sens de rota.- tion. Le levier 5 peut maihtenant être ramené en a.rrière, ce qui di- minue le débit de la pompe, tandis que simultanément, par les engre- nages 15 et 16 le moteur hydraulique est amené à sa plus grande capacité d'absorption.
Le rapport de transmission des engrena,ges est choisi convenablement, de telle sorte qu'au trajet de réglage de la pompe corresponde.. le plus grand trajet de réglage possible du moteur. La pompe n'ayant été que partiellement ramenée en arrière, afin que par suite d'une fausse manoeuvre le moteur hydraulique ne puisse être réglé sur une capacité d'absorption plus petite, sans que simultanément on n'ait réglé la pompe à un débit plus grand, le verrou 14 empêche le débrayage de l'accouplement 10, 11 jusqu'à ce que le levier de réglage 5 de la pompe ait atteint sa position zéro et que le verrou 14 se cale ou soit fermé. Dans le premier cas il faut qu'avant ou lors du réenclenchement de la commande le verrou 14 soit dégagé.
La fige '2 montre un exemple d'une commande hydraulique
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suivant l'invention. Le tiroir de commande 120 règle la pompe 1 et le tiroir de commande 121 règle le moteur hydraulique 2 Le sens de réglage de la pompe 1 est déterminé par les tiroirs 122 123 celui du moteur par les tiroirs 124 125 qui, manuellement, au moyen du levier 126, respectivement 127, sont amenés dans la position vou- lue, afin que les tiroirs 120 et 121 soient sous l'a.ction du liquide sous pression fourni par une pompe auxiliaire 128. Par l'entremise d'une soupape à surpression 129 par les conduites 130, respective- ment 131 le liquide sous pression arrive directement aux tiroirs 122 123 respectivement 124,
125 par contre il ne passe par la conduite 132 qu'après que le piston 120 de réglage de la pompe a été écarté de sa position médiane. Le tiroir auxiliaire 133 sert unique- ment à l'équilibrage de la pression à l'intérieur de la distribution.
La distribution travaille comme suit :
Dans la position de marche à vide de la transmission, donc pour un débit nul de la pompe, les tiroirs de réglage 122 123 et 124 125, occupent la position'représentée. Le liquide sous pression en- levé par la, pompe auxiliaire 128 au réservoir 12. agit par la conduite 130 ainsi que 134 et 135 sur les deux faces dunpiston 120 qui par les deux ressorts 145 et 147, tendus à l'encontre l'un de l'autre, et la butée 136 est maintenu dans la, position médiane représentée, pour laquelle le débit de la pompe est nul.
La butée 136 consiste en un boulon, placé sous l'action d'un ressort, et qui s'engage dans une entaille 136' prévue dans la tige de piston 120 Par les conduites 131 et 138 le liquide sous pression appuie en outre sur la face avant du tiroir 121 de telle façon que pour la position occupée, le moteur hydraulique possède sa plus grande capacité d'ab- sorption. Le surplus du liquide sous pression s'écoule par la soupape de surpression 129 dans le réservoir . Le tiroir 124, 125 ne peut pas être déplacé manuellement si la pression sur la face avant du piston 125 est suffisamment grande, éta.nt donné que la face opposée du piston 124 est en communication avec le réservoir à huile $ de la pompe auxiliaire.
Pour la mise en marche de la transmission dans
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l'un ou l'autre sens de rotation, on déplace vers l'avant ou vers 1arrière le tiroir 122, 123, au moyen du levier à main 126, de telle sorte que, ou bien la conduite 134 ou la conduite 135 est fermée et que la conduite 139 ou respectivement 140 est ouverte.
Ainsi toute- fois le liquide sous pression n'agit plus que sur une des faces du piston 120 et avec la partie mobile 1 de la pompe, celui-ci est re- foulé vers l'autre de ses faces, à l'encontre de l'action des res- sorts 146, !il. La butée 136 est libérée soit isolément soit simul- tanément par le levier 126soit encore automatiquement par le pis- ton 120 De cette façon, la partie mobile 1 de la pompe peut être amenée dans une position voulue, correspondant au plus grand débit et qui pourra utilement être délimitée par des butées fixes.
Afin de pouvoir également actionner la transmission avec des débits plus petits, le tiroir 122, 123 peut être conçu de telle sorte que pour une position, le tiroir.122 obture aussi bien la conduite 134 que la conduite 139, ou que dans une autre position, le tiroir 123 obture aussi bien la conduite 140 que la. conduite 135 Après que le piston 120 a parcouru un trajet déterminé, par exemple tout le trajet de réglage, il ouvre la conduite 132' et relie ainsi la face supérieure de piston 124 avec la conduite sous pression 130.
Dans certains cas, il est utile de prévoir deux conduites 132', afin de pouvoir régler les courses du piston, indépendamment l'une de l'autre, pour les deux directions vers lesquelles celles-ci sont ouvertes. La pression du liquide sur les tiroirs 124, 125 est maintenant équilibrée de sorte que celui-ci peut être déplacé ma.- nuellement vers l'avant, au moyen du levier 127, de sorte que les conduites 138 et 141 soient fermées et les conduites 137 et 142 ouvertes. Ainsi la face avant du piston du tiroir 121 est déchargée et la face arrière est mise en charge, de sorte que le tiroir 121 se déplace vers l'avant et règle le moteur hydraulique à sa plus petite capacité d'absorption.
Le nombre de tours voulu étant at- teint, par la manoeuvre du levier à main 127 on amène le tiroir 124, 125 dans sa position médiane pour laquelle il obture les qua-
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tre conduites 137, 138, 141, 142 ce qui verrouille le -piston 321.
On peut renoncer à ces verrouillages si pour la prédétermination des plus grands nombres de tours on prévoit sur le trajet de ré- glage du moteur hydraulique,, des butées à régler selon les nombres de tours limites voulus. Les conduites 143 144 145 servent à l'évacuation, vers le réservoir à huile ou la chambre d'aspiration de la pompe auxiliaire, du liquide sans pression, déplacé par le mouvement du piston. Pour mettre la transmission à l'arrêt, au moyen du levier 126, on amène dans sa position médiane, le tiroir 122, 123, de sorte que la pression du liquide est égale sur les deux faces du piston 120 et celui-ci est ramené dans sa position médiane par les ressorts 146 147.
De la sorte le piston 120 obture la conduite 132'. tandis que le piston 133 ouvre la conduite 144 La face postérieure du piston de 124 est ainsi sans pression et le tiroir 124, 125 est poussé par le liquide sous pression débouchant dans la, conduite 131, vers sa position terminale arrière de telle sorte que la. conduite 131 est mise en communication avec 138 et que 137 est fermé. Le piston 121 règle de la sorte le moteur hy- dra.ulique sur sa plus grande capacité d'absorption et ainsi la position de départ est rétablie.
La. fig. 3 représente une commande électrique suivant l'invention. Le réglage de la partie 1 de la pompe et de la partie ¯3 du moteur se fait, par exemple, pour chacun d'eux par un moteur électrique 250, respectivement 251, qui attaquent au moyen d'en- grena.ges hélicoi'da.ux 252 respectivement 253,l'axe de réglage 254 respectivement 255. A l'aide des pièces femelles 256 257 reliées aux pièces à régler¯1.et 2, on modifie ainsi l'excentricité de la partie de pompe et de moteur.
Sur les tiges de réglage 254 et 255 se trouvent des bossages ou cames 258 respectivement 259 pour actionner les commutateurs 260 261 262 263,264 et 265 qui en- semble avec les boutons poussoirs,. 266, 267 268269 et 270 com- mandent les deux relais inverseurs 271 et 272 des moteurs 250 251 .ainsi que les relais auxiliaires 273 274 Le fonctionnement de la
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commande est le suivant :
Dans la position initiale représentée, le débit de la pompe est nul et le moteur possède sa plus grande capacité d'ab- sorption. Toutes les bobines de relais sont sans courant.
Pour mettre en marche la transmission suivant que l'on veut la faire tourner dans un ,sens ou dans l'autre, on appuie sur le bouton pous- soir 266 ou 268, par suite de quoi la bobine a71 attire le relais
27la ou bien la bobine b71 attire le relais 271b Les opérations sont évidemment les mêmes pour les deux sens de rotation. Il suffit donc de les expliquer plus en détail pour un des sens de rotation.
En,poussant sur le bouton 266 la bobine a71 reçoit du courant par les interrupteurs 260 263 et le relais auxiliaire 274 et elle actionne le relais inverseur 271a de sorte que le moteur 250 en- clenche le débit de la pompe. Simultanément par la rotation de l'axe de réglage 254 le bossage 258 a tourné, de sorte que par l'intermédiaire du pont 275 l'interrupteur 262 est inversé. Le moteur hydraulique est ainsi sur sa plus grande capa.cité d'absorp- tion.
Il ne peutd'abord être déplacé car la. bobine b72 du relais inverseur 272b reste sans courant même si on appuie sur le bouton
270 étant donné que le circuit électrique correspondant est inter- rompu aux interrupteurs 261 et 260 Ce n'est que lorsque la pompe a atteint son plus grand débit et que le relais inverseur 271a et en même temps le moteur électrique 250 ont été mis hors circuit par le commutateur 260 que le circuit électrique pour la bobine b72 peut être fermé en poussant le bouton 270 et par les commutateurs
265 360.boutons poussoirs 267 et relais auxiliaires 274. Il est naturellement possible de séparer les deux contacts du commutateur
260 et ai'nsi d'actionner le contact de fermeture du circuit élec- trique de la bobine b72 après un déplacement de la partie de pompe plus court que par
le contact de coupure du circuit électrique de la bobine a71, La bobine b72 actionne le relais inverseur 272b. enclenche a.insi le moteur 251 et règle le moteur hydraulique, et Qela aussi longtemps que l'on appuie sur le bouton 270, ou jusqu'à
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ce que l'interrupteur terminal 265 soit coupé, par la tige de ré- glage 255 actionnée par le bossage 259 et qu'a.insi soit interrompu le circuit électrique pour leelais inverseur. Entretemps le com- mutateur 264 a été enclenché et on peut maintenant, par l'actionne- ment des boutons 269 et 270, régler à loisir n'importe quel nombre de tours.
Pour mettre à l'arrêt la transmission on appuie sur le bouton 267 De la sorte la bobine c73 du relais auxiliaire 273 re- çoit d'abord du courant par le relais auxilia,ire 274 et actionne le relais. Le relais 273 ferme le circuit pour la bobine c74 qui actionne le relais auxiliaire 274 et interrompt ainsi le circuit pour la bobine c73 passant par le relais auxiliaire 274 Mais simultanément, par l'intermédiaire des relais 273 et des commuta- et/ teurs 262, 261, la bobine b71, en même temps, le relais inverseur 271b sont enclenchés, de sorte que la bobine c73 reste en circuit pa.r ce relais inverseur. Par l'actionnement du relais inverseur 271b le moteur électrique 250 tourne en sens inverse de celui de la mise en marche de la transmission. Au moyen de la, tige de régla- ge, il amène la, pompe au débit nul.
Da.ns la position zéro le cir- cuit électrique pour la bobine b71 est interrompu par le commuta- teur 262. Entretemps, simultanément, le circuit électrique de la bobine a72 a été établi par le commutateur 264 et le relais 273 pour l'actionnement du relais a.uxiliaire 274 Par l'actionnement du relais inverseur 27 2a, le moteur électrique 251 règle le moteur hydraulique à, sa plus grande capacité d'absorption, jusqu'à ce que par le commutateur 264à l'aide de la, came 259, le courant élec- trique de la bobine a72 soit interrompu.
Afin que, suivant l'inven- tion, le moteur hydraulique puisse être réglé à une sensibilité à loisir, un circuit électrique a, été établi pour la bobine c74 par le commutateur 264 grce auquel le relais 274 reste actionné, indé- oendament du trajet de réglage de la, pompe hydraulique, aussi longtemps qu'il est nécessaire pour que le moteur hydraulique soit à sa plus grande capacité d'absorption.
Afin d'éviter des réglages défectueux, les commutateurs
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262 et 263 sont établis et connectés de telle sorte, qu'après que la pompe a été enclenchée dans une direction, le retour en arrière ne puisse se faire qu'en poussant sur le bouton 267, pour fixer la pompe dans le position zéro il peut en outre être prévu un arrêt actionné par aimant. Comme exemple d'application de l'invention, il a été décrit des commandes mécaniques, hydrauliques et électri- ques, pour transmissions hydrauliques réversibles, dans lesquelles on a besoin en service des deux sens de rotation.
Il est compréhen- sible que les commandes suiva.nt l'invention peuvent être considé- rablement simplifiées, si la transmission hydraulique ne doit avoir qu'un seul sens de rotation, puisque dans ce cas tous les organes de commande pour le second sens de rotation disparaissent et qu'au surplus le verrouillage réciproque des éléments de la commande se simplifient. Un cas particulier d'application est celui où le ré- glage de la transmission hydraulique se fait,à distance, électri- quement et pour un seul sens de rotation.
Afin que, exceptionnelle- ment,la machine réceptrice commandée puisse également être action- née dans l'autre sens de rotation, il peut être prévu un dispositif .supplémentaire de réglage manuel, par exemple, de la façon la plus Simple, en accouplant avec l'arbre du moteur de commande de la pompe, un volant à main qui peut être actionné, après déclenchement d'un arrêt fixe, déterminant la position de débit nul de la pompe.
Dans ce cas il est désirable de prévoir un accouplement à glisse- ment dans la liaison antre le moteur de commande et la, tige de ré- glage de la pompe, afin de pouvoir, à l'aide du moteur électrique, déplacer la pompe jusqu'à une butée fixe, puis seulement déclencher le moteur de commande..
Das les exemples décrits de formes de réalisation de l'invention, les parties primaire et secondaire sont réglées au moyen d'organes de réglage indépendants. Le principe de l'invention, de régler au démarrage de la transmission, d'abord uniquement la partie primaire, pour la plus grande capacité d'absorption de la, partie secondaire, puis seulement la partie secondaire, et lors du
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déclenchement, pa.r contre, de ramener en place, simultanément, les deux parties, peut cependant être également appliqué dans les com- mandes dites à un levier; en général on devra toutefois dans ce cas renoncer à l'avantage d'une suffisante sensibilité de réglage lorsque les trajectoires d'enclenchement et de déclenchement sont petites.
R e v e n d i c a t ion s
1.- Procédé de commande de transmission hydraulique ré- versible comportant une partie primaire (pompe hydraulique) et une pprtie secondaire (moteur hydraulique), dans lequel pour l'enclen- chement de la transmission la partie primaire est réglée lorsque la partie secondaire a la plus grande capacité d'absorption (le plus grand moment de rotation), caractérisé par le fait que lors de la mise à l'arrêt de la transmission, les parties primaire' et secon- daire sont ramenées simultanément à la position de départ.