Appareil moteur à transmission hydraulique On connaît un appareil moteur à transndssion hydraulique du genre comprenant une pompe volu métrique à commande motrice (désignée ci-après conventionnellement comme pompe principale) au moins un moteur hydraulique du type volumétri que, dont l'orifice d'admission est connecté à l'ori fice de refoulement de la pompe, tandis que son orifice d'échappement est relié directement ou à travers un réservoir, à l'orifice d'admission de la pompe,
des moyens de contrôle agencés pour être sensibles à un signal dérivé d'un appareil sensible qui est influencé par un facteur dépendant direc tement ou indirectement de la vitesse et/ou du cou ple du moteur et pour contrôler le taux volumétri que de débit du fluide vers l'orifice d'admission du moteur, d'une manière tendant à provoquer le fonc tionnement dudit moteur à une vitesse déterminée et/ou un couple déterminé qui varie automatique ment, progressivement, en accord avec quelque fonction prédéterminée, telle que, par exemple, le diamètre effectif d'un tambour entraîné par le mo teur et autour duquel s'enroule une longueur de matériau, par exemple, une bande de fil métalli que.
Dans un appareil du genre dont il est question et dans lequel le moteur commande un tambour autour duquel une bande doit s'enrouler, on a pro posé de donner à l'appareil sensible au couple la forme d'une poulie de tension portant sur un tron çon libre de la bande en cours d'enroulement sur le tambour et qui est ainsi maintenu tendu par ce tambour, la poulie de tension étant aménagée, lors qu'elle se déplace avec des variations de tension,
de manière à transmettre un signal à un dispositif relais qui agit sur l'appareil de contrôle au moyen duquel la puissance de la pompe principale est modi fiée dans le sens convenable pour maintenir la ten- sion entre des limites prédéterminées. Toutefois, un tel appareil n'est pas assez sensible pour cer taines applications, c'est-à-dire que les changements voulus dans la puissance de la pompe ne peuvent pas être réalisés avec assez de rapidité d'après le mouvement de la poulie de tension ou organe ana logue pour maintenir la tension du matériau enroulé entre des limites suffisamment étroites.
La présente invention a pour objet un appareil moteur à trans mission hydraulique, applicable non seulement à la commande d'un tambour comme décrit ci-dessus, mais aussi à un autre appareil dans lequel on désire maintenir entre des limites rapprochées, détermi nées, le couple et/ou la vitesse du moteur hydrau lique, et dans lequel le contrôle sera moins sensi ble que dans un appareil où le contrôle est effec tué uniquement en modifiant la puissance (débit) de la pompe principale.
L'appareil selon la présente invention comprend une pompe principale du type volumétrique, entraî née par un moteur, au moins un moteur hydrauli que du type volumétrique aménagé pour entraîner un appareil, moteur dont les orifices d'admission et de sortie sont reliés respectivement à l'orifice de refoulement de la pompe principale et à un orifice d'échappement communiquant directement ou à travers un réservoir, avec l'orifice d'admission de la pompe principale,
un mécanisme de contrôle du taux d'écoulement par lequel la capacité de la pompe et/ou du moteur peut être modifiée pour changer le couple appliqué par le moteur à l'appareil en traîné, un appareil sensible aménagé pour être influencé directement ou indirectement par un ou plusieurs facteurs dépendant directement ou indi rectement du couple appliqué par le moteur à l'ap pareil entraîné.
Il est caractérisé par une source auxiliaire de fluide de contrôle sous pression adap- tée pour refouler ce fluide à travers un orifice auxi liaire de refoulement, dans l'orifice de refoulement de la pompe principale, un mécanisme à soupape de contrôle, apte à contrôler le taux volumétrique d'écoulement du fluide de contrôle dans l'orifice de refoulement de la pompe principale en fonction des signaux dérivés de l'appareil sensible,
et d'autres moyens de contrôle influencés directement ou indi rectement en fonction de facteurs en relation avec le taux volumétrique d'écoulement du fluide de contrôle et agencés pour provoquer l'ajustement du mécanisme contrôlant le taux d'écoulement dans le sens voulu quand ledit taux passe au-delà d'une valeur extrême déterminée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, schématiquement trois formes d'exécution.
La fig. 1 représente une première disposition. La fig. 2 se rappoTte à une deuxième disposition. La fig. 3 représente la troisième disposition.
Dans chaque disposition représentée schémati quement, l'appareil comporte une pompe 1 du type à déplacement; volumétrique, commandée par un moteur, ici par un moteur électrique 2, la pompe étant du type dans lequel sa capacité (c'est-à-dire le volume de liquide refoulé par la pompe à cha que tour) peut être modifiée de manière connue au moyen d'un levier 3, la capacité étant accrue par le mouvement de ce levier dans le sens de la flè che marquée du signe plus,
mais diminuant lors que le levier 3 se déplace dans le sens de la flè che marquée du signe moins. La pompe 1 est con çue de manière à débiter un fluide de travail dans un orifice de débit principal 4 par lequel ce fluide est refoulé vers l'orifice d'admission 5 d'un moteur hydraulique 6 également du type volumétrique et dont la conduite de passage 7 communique aussi avec l'orifice d'admission à la pompe 1. En géné ral, un réservoir à fluide de travail sera inséré dans la conduite 7 comme on l'a indiqué en 7a, d'une manière connue.
Le moteur 6 entraîne le mécanisme commandé comprenant, dans l'exemple représenté, une bobine 8 autour de laquelle doit s'enrouler une bande 9, par exemple de papier, qui, comme cela est visi ble, est guidée sous deux galets de guidage 10 et sur une poulie de tension 11 située entre ces ga lets, de telle manière que ladite poulie est soumise à une force descendante qui dépend de la tension dans la bande 9.
La poulie de tension 11 constitue ainsi un dis positif sensible réagissant à une force qui dépend de la tension dans la bande 9 et, de ce fait, dépend du couple appliqué par le moteur 6 à la bobine 8. Dans l'exemple représenté ici schématiquement, la poulie de tension 11 est montée sur l'extrémité de la tige 12 d'une soupape de contrôle par laquelle l'écoulement de fluide, appelé ici fluide de con trôle, vers l'orifice de refoulement 4 de la pompe 1 en passant par une conduite de refoulement 13 et à partir de la conduite de sortie 7 du moteur 6, par une conduite 14 de sortie du fluide de con trôle,
est contrôlé.
La soupape de contrôle comprend un carter 15 et un élément mobile de soupape, indiqué d'une manière générale en 16, actionné par la tige 12. Le carter 15 présente, dans sa creusure, une rai nure annulaire d'admission 17 approximativement centrale, vers laquelle du fluide de contrôle est refoulé à travers une conduite d'admission 17 et communiquant avec le réservoir 19 par une con duite de retour d'écoulement 21.
La soupape 16 possède trois cordons 22, 23, 24 qui, en position neutre de la soupape, obturent les rainures 17 et 20 et la conduite 13 débouche à l'intérieur du car ter 15, entre les cordons 22 et 23, tandis que la con duite 14 débouche dans ce carter entre les cor dons 23 et 24, de telle sorte que, lors du mouve ment de l'élément mobile de soupape 16 vers le haut ou vers le bas,
les conduites 13 ou 14 com muniquent avec la source de fluide auxiliaire au moyen de la rainure 17 et l'autre de ces deux con duites sera reliée à la conduite de retour 21 par l'une ou l'autre des rainures 20. Une soupape de décharge 25 est insérée dans une conduite 25a s'étendant entre l'entrée et la sortie de la pompe 18, de manière à renvoyer le surplus de fluide re foulé par la pompe vers le côté admission de cette pompe tout en maintenant une pression de fluide à peu près constante dans la rainure 17.
Un ressort de compression 26, dont la force peut être réglée au moyen d'une vis de réglage 27, agit sur l'extrémité inférieure de la tige 12 de la soupape 16 dans un sens contraire à celui de la force appliquée à la poulie de tension 11 et due à la tension dans la bande 9.
On verra que le mouvement du levier 3 fera varier le taux de transmission entre la pompe 1 et le moteur 6 de manière à contrôler le couple appli qué par le moteur 6 à la bobine 8 et, de ce fait, la tension dans, la bande 9.
De plus, un contrôle sensible de la tension dans la bande sera effectué par le fonctionnement de la soupape 16 sous l'ac tion de la poulie de tension 11, puisque (en sup posant la soupape 16 dans la position représentée) tout mouvement ascendant de cette soupape, dû à une diminution de la tension dans la bobine 9, fera communiquer la conduite de refoulement 5 de la pompe, à travers la conduite 13 par la soupape 16, avec la rainure 17 et, de ce fait, avec la conduite 17a de refoulement du fluide de contrôle, tandis que la conduite 7 de la pompe 1 sera semblable- ment reliée à la conduite 21 à travers la rainure appropriée 20.
Ainsi l'écoulement de fluide à tra vers le moteur 6 augmentera légèrement pour accroître à nouveau la tension dans la bande 9 jus qu'à la valeur désirée. De manière analogue tout mouvement descendant de la soupape 16 à partir de la position représentée, dû à une augmentation dans la tension de la bande 9, permettra l'échap pement du fluide de travail à travers la conduite 13, vers la conduite 21 afin de diminuer la tension dans la bande jusqu'à la valeur désirée et permettra un écoulement correspondant du liquide de contrôle à travers la conduite 14 vers la conduite d'admission 7 de la pompe principale 1 pour maintenir la quan tité de fluide dans ce circuit de fluide de travail sensiblement inaltérée.
C'est pourquoi, dans la marge de capacité pour refoulement du fluide de contrôle à travers la sou pape 16, cette dernière constitue un dispositif sen sible de contrôle pour maintenir la tension désirée dans la bande 9. Toutefois, si et quand cette sou pape se déplace de la position montrée dans l'un ou l'autre sens au-delà d'un point déterminé indiquant qu'elle approche de la limite du contrôle possible de la tension dans la bande par elle seule, on pré voit des moyens qui déterminent automatiquement un ajustement convenable du levier 3.
Le mécanisme d'ajustement pour le levier 3 a la forme d'un servomoteur comprenant un piston 28 coulissant dans un cylindre 29 et commandant par l'intermédiaire d'une tige de piston 30 et d'une bielle sur le levier 3, les extrémités opposées du cylindre 29 qui communiquent, par des conduites d'admission et de sortie 31, 32 avec l'intérieur du carter 33, d'une soupape asservie 34 présentant deux cordons 35, 36 qui, dans la position neutre de la soupape, recouvrent des rainures annulaires communiquant avec les conduites 31, 32 et qui, avec le mouvement ascendant ou descendant de la soupape, amènent l'une ou l'autre de ces rainures annulaires en communication avec une lumière d'ad mission 37 et fonts communiquer l'autre de ces conduites avec l'une ou l'autre de deux lumières de refoulement 38,
le tout d'une manière généra lement connue. Le mouvement ascendant de la sou pape d'asservissement 34, à partir de la position représentée, provoquera un mouvement descendant du piston 28 pour augmenter la capacité de la pompe 1 et vice versa.
Dans chaque disposition représentée schémati quement, la soupape 34 est commandée par des solénoïdes 39 et 40 disposés de telle manière qu'un mouvement ascendant de la soupape sera produit par excitation du solénoïde 39 et un mouvement descendant, par excitation du solénoïde 40.
On alimente en fluide le servomoteur compre nant le piston 28 au moyen d'une pompe 41 débi tant du fluide à travers une conduite de refoulement 42 à partir d'un réservoir 43 vers lequel retourne le fluide, à partir des lumières 38 en passant par une conduite de retour 44, une soupape de décharge 45 étant associée à la pompe 41 pour permettre le retour au réservoir 43 d'un surplus de fluide refoulé par la pompe 41. Dans la disposition représentée à la fig. 1, les solénoïdes 39 et 40 sont conçus de manière à être excités respectivement par la fermeture de deux commutateurs interconnectés, visibles en 46 et 47.
Les organes mobiles de ces deux commutateurs sont reliés à une tige 48 que mettent en mouvement deux diaphragmes élastiques flexibles 49, 50 dispo sés respectivement pour être soumis à la différence de pression régnant des deux côtés d'étranglements 51, 52 dans les conduites 13 et 14.
Il apparaîtra que, quand l'écoulement à travers les conduites 13 et 14 dans l'une ou l'autre direc tion dépasse une valeur prédéterminée, due au fait que la soupape 16 s'est déplacée, de sa position neutre, dans une direction ou l'autre, des pressions différentielles agissent ainsi sur les diaphragmes 49, 50 et déterminent la fermeture, soit du commuta teur 46, , soit du commutateur 47, d'où déplacement de la soupape 34 soit vers le haut, soit vers le bas pour provoquer un ajustement approprié du levier 3 par le piston asservi 28.
Des aimants de maintien 53 sont associés aux commutateurs 46, 47, de telle sorte que le commutateur approprié non seulement tendra à se fermer avec un déclic après un mouve ment prédéterminé de la tige 43 dans un sens ou dans l'autre à partir de sa position neutre, mais sera dès lors maintenu fermé jusqu'à ce que les pres sions différentielles sur les diaphragmes 44 et 45 qui provoquaient cette fermeture, aient notablement diminué, c'est-à-dire, dans un cas préféré, jusqu'à ce que le levier 3 se soit déplacé d'une quantité telle que la soupape 16 aura été rappelée approxi mativement à sa position neutre.
Dans la disposition représentée schématique ment en variante à la fig. 2, il n'y a pas d'étrangle ment dans les conduites 13 et 14 et la conduite 14 est munie d'un dispositif de mesure indiqué en 54, aménagé pour être commandé par l'écoulement de fluide dans la conduite 14, quel que soit le sens dans lequel cet écoulement a lieu. Le dispositif de mesure 54 commande une génératrice électrique 55 qui, pour les deux sens de rotation, émet un signal sous la forme d'un courant électrique transmis au solénoïde 56 d'un commutateur à relais 57. Le commutateur 57 contrôle les circuits des deux solé noïdes; en coopération avec un commutateur 58.
Le commutateur 58 peut être actionné, comme on le voit, par un levier 59 relié à la tige 12 de la soupape 14, de telle manière que, pour des posi tions de cette soupape, décalées de sa position neu tre, le commutateur 58 choisit convenablement lequel des deux solénoïdes 39 et 40 sera mis en action lors de la fermeture du commutateur 57 et, de ce fait, la direction dans laquelle l'ajustement du levier 3 sera effectué par le piston 28 du servo moteur. Le commutateur 57 est combiné avec un aimant de maintien 58, de telle sorte qu'il se fer mera avec un déclic et, une fois fermé, restera dans cette position jusqu'à ce qu'il y ait une notable réduction ou une suppression virtuelle d'écoulement dans la conduite 14, c'est-à-dire jusqu'à ce qu'un ajustement approprié ait été réalisé au levier 3.
Dans la deuxième variante représentée schéma tiquement à la fig. 3, le moteur 6 entraîne, par exemple, par un appareil de transmission schéma tisé en 60, une génératrice électrique 61 à signa lisation qui transmet un signal sous forme de cou rant électrique, à travers un rhéostat 62,à un solé noïde 63 aménagé pour actionner un interrupteur à deux voies 64 comprenant un ressort 65 qui agit en opposition au solénoïde 63. Le commutateur 64 a deux paires de contacts 66, 67, qui, quand ils sont fermés par le commutateur, provoquent l'exci tation respective des solénoïdes 39 ou 40.
Le bras 68 contrôlant la résistance effective du rhéostat 62 est mis en action par le levier 3, comme indiqué. Cet appareillage fonctionne comme suit: le degré d'excitation du solénoïde 63 dépend de la relation existant entre la vitesse de la génératrice 61, c'est-à-dire la vitesse du moteur 6, d'une part, et le réglage de l'organe contrôleur du taux de trans mission 3, d'autre part, et aussi longtemps que la relation entre la vitesse du moteur 6 et le réglage de l'organe 3 contrôlant le taux est celle corres pondant au cas où il n'y a pas d'écoulement de fluide ou seulement un écoulement relativement faible de fluide de contrôle dans les conduites 13 et 14 (c'est-à-dire vers la soupape 16 qui est fer mée,
soit tout au plus faiblement ouverte dans l'une et l'autre direction), le solénoïde 63 sera excité à un degré intermédiaire suffisant pour maintenir le commutateur 64 dans sa position neutre. Si et quand la relation entre la vitesse du moteur 6 et le réglage du levier 3 devient celle qui correspond à plus qu'un écoulement déterminé de fluide à travers les con duites 13 et 14, alors l'excitation du solénoïde 63 sera telle qu'elle provoquera la fermeture de l'un ou l'autre des contacts 66, 67, suivant le sens dans lequel le déséquilibre entre la vitesse du moteur 6 et le réglage du levier 3 a eu lieu, après quoi la soupape asservie 34 sera mise en action pour pro duire un ajustement du levier 3 par le piston 28,
tel qu'elle rétablira sensiblement la relation correcte entre la vitesse du moteur 6 et le réglage du levier 3 ; c'est la relation ou condition pour laquelle le solénoïde 63 maintient le commutateur 64 en posi tion neutre, provoquant ainsi un mouvement de la soupape 16 vers ou jusqu'à sa position neutre. Les aimants de maintien 68 et 69 pour le commutateur 64 sont représentés tels qu'ils provoquent un déclic du commutateur et assurent qu'après sa fermeture il reste en position fermée jusqu'à ce que l'ajuste ment approprié ait eu lieu.
II est bien entendu que, dans les dispositions représentées schématiquement aux dessins, on a figuré par convenance un fonctionnement mécani que, électromagnétique direct et hydraulique seule ment en indiquant trois systèmes généraux qui peu- vent être adoptés, et qu'en pratique, on peut incor porer dans l'appareillage un contrôle et des dispositifs de fonctionnement indirects, électroniques ou autres.
Par exemple, la poulie de tension ou organe équi valent peut être aménagée de manière à agir sur un contrôleur de tension ou autre dispositif sensible à la charge, incorporé dans un système électronique grâce auquel des signaux dérivés de ce contrôleur de tension sont amplifiés et appliqués à la soupape contrôlant l'écoulement du liquide de contrôle vers et en provenance du circuit de fluide de travail.