EP2428685A1 - Conjoncteur disjoncteur amélioré - Google Patents

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EP2428685A1
EP2428685A1 EP20110181051 EP11181051A EP2428685A1 EP 2428685 A1 EP2428685 A1 EP 2428685A1 EP 20110181051 EP20110181051 EP 20110181051 EP 11181051 A EP11181051 A EP 11181051A EP 2428685 A1 EP2428685 A1 EP 2428685A1
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EP
European Patent Office
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orifice
circuit
line
circuit breaker
contactor
Prior art date
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Application number
EP20110181051
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German (de)
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EP2428685B1 (fr
Inventor
Dominique P. Costaz
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Poclain Hydraulics Industrie
Original Assignee
Poclain Hydraulics Industrie
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Publication date
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Publication of EP2428685B1 publication Critical patent/EP2428685B1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
    • F15B1/024—Installations or systems with accumulators used as a supplementary power source, e.g. to store energy in idle periods to balance pump load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
    • F15B1/027—Installations or systems with accumulators having accumulator charging devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/85978—With pump
    • Y10T137/86035—Combined with fluid receiver
    • Y10T137/86059—Hydraulic power unit

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of circuit breaker contactors for hydraulic circuits, as well as hydraulic circuits equipped with such circuit breaker contactors, for example open loop hydraulic circuits.
  • Circuit breakers are components of hydraulic circuits intended to be used with an accumulator.
  • Such components are for example used for hydraulic braking circuits, associated with load-controlled hydraulic pumps, commonly known as "load sensing pumps”.
  • Load-controlled hydraulic pumps are well known to those skilled in the art; they are variable displacement pumps, whose displacement is controlled by a pressure control line. In this way, these pumps give all the necessary flow to the connected organs, at a pressure slightly greater than the effort required.
  • the first type of organs are for example a brake control.
  • the bodies of the second type are for example lifting cylinders or motors.
  • auxiliary devices of the first type are therefore powered by accumulators, which are themselves powered by a load-controlled pump, more commonly known as "pump load sensing".
  • a circuit breaker circuit breaker ensures the connection between the pump and the accumulators, allowing when in the position of contactor to ensure the filling of the accumulators when they are not sufficiently filled, and when it is in position of circuit breaker to stop filling the accumulators.
  • FIG. 1 A schematic diagram of such a circuit is illustrated on the figure 1 .
  • the accumulator 32 as schematized on the figure 1 is a gas accumulator; this representation is however not limiting, one can use any type of suitable battery.
  • the circuit breaker contactor 70 can alternate between a contactor position and a circuit breaker position, and has three orifices 71, 72 and 73.
  • the first orifice 71 of the circuit-breaker contactor 70 is connected to the supply line 10
  • the second orifice 72 is connected to the servo-control line 18 of the hydraulic pump 12
  • its third orifice 73 is connected to the return line at the tank 40.
  • the supply line 10 is provided with an anti-return valve 34 arranged so as to prevent the circulation of the hydraulic fluid of the accumulator 32 towards the supply line 10, as well as of a flow limiter 13, which can by example be realized in the form of nozzles, so as to limit the flow in the feed line 10.
  • the first orifice 71 is connected to the second orifice 72 while the third orifice is plugged.
  • the pump 12 supplies and fills the accumulator 32, and the circuit breaker contactor 70 provides a supply of pressure to the control line 18 and the control 16 of the pump 12, which therefore delivers a pressure adapted to the filling the accumulator 32.
  • the first orifice 71 is plugged while the second orifice 72 is connected to the third orifice 73.
  • the servo-control line 18 of the pump 12 is connected to the fluid reservoir at atmospheric pressure, and is therefore at atmospheric pressure.
  • This atmospheric pressure in the line servocontrol 18 causes a relatively low pressure at the pump outlet 12, which then causes no rise in pressure in the accumulator 32.
  • the set pressure supplied by the pump 12 is then minimal, and consists of a minimum waiting pressure calibrated, of the order of 10 to 20 bar.
  • the pump 12 will have no flow to provide any consumer member, and will be placed in a very low displacement position, so as to compensate for residual leaks of the hydraulic circuit 1.
  • the circuit breaker 70 is by default in its position of contactor, under the effect of an elastic activator 75 such as a spring connected to the return line to the tank 40, and typically coupled with an activator 76 connected to the line of enslavement 18.
  • an elastic activator 75 such as a spring connected to the return line to the tank 40, and typically coupled with an activator 76 connected to the line of enslavement 18.
  • the alternation of the circuit-breaker contactor 70 between its contactor position and its circuit-breaker position is performed when the pressure in the accumulator 32 reaches a high threshold value, called the disjunction pressure.
  • the circuit breaker switch 70 then moves from its position of contactor to its circuit breaker position, the trip pressure being conveyed via a disjunction control line 77 to a disjunction activator 78.
  • the transition from the circuit breaker position to the contactor position is carried out when the pressure in the accumulator 32 reaches a second low threshold value called the conjunction pressure, which is typically less than the disjunction pressure.
  • the conjunction pressure is of the order of 110 or 90 bars
  • the associated disjunction pressure is respectively of the order of 130 or 120 bars.
  • a hydraulic circuit as illustrated on the figure 1 can be applied in several fields, among which we can mention the field of agricultural machinery and construction machinery.
  • the figure 2 presents an example of application of such a circuit.
  • the circuit as presented on the figure 2 comprises a priority slide 14 connected to the pump 12 via the feed line 10, this priority slide 14 having three orifices 141, 142 and 143.
  • the first orifice 141 is connected to the pump 12 via the feed line 10 .
  • the second orifice 142 is connected to the accumulator 32 and the breaker contactor 70 via a load line 20, and the third orifice 143 is connected to an auxiliary member 52 via an output line 50.
  • the priority drawer 14 In its default configuration, the priority drawer 14 is in its filling position, under the effect of an elastic activator 144 such as a spring, mounted in parallel with an activator 145 linked to the control line 18.
  • an elastic activator 144 such as a spring
  • the passage from the filling position to the feed position is effected by the action of a priority activator 146 disposed opposite the elastic activator 144 and the activator 145 connected to the servo-control line.
  • these activators 144, 145 and 146 being configured so that the passage from the filling position to the supply position is made when the pressure in the line of load 20 reaches a given value, when the pressure at the level of the activator 146 is greater than the pressure at the level of the activator 145 plus the setting of the elastic activator 144; typically a pressure of the order of 18 bar.
  • auxiliary members for example hydraulic cylinders.
  • This auxiliary member 52 is connected via an auxiliary charge line 54 to the servo-control line 18 of the pump 12, this auxiliary charge line 54 having a shuttle valve 56, so that only the line having the highest pressure raised between the servo-control line 18 and the auxiliary charge line 54 is connected to the control 16 of the pump 12.
  • the pressure delivered by the pump 12 is controlled by both the servo-control line 18 and the auxiliary charge line 54.
  • Such a hydraulic circuit can, however, lead to an excessive accumulation of pressure in the accumulator 32.
  • the servocontrol of the pressure delivered by the pump 12 to the auxiliary member 52 via the auxiliary charge line 54 can lead to have a pressure in the supply line 10 greater than the circuit breaker disconnect pressure 70, which can cause too high pressure in the accumulator and thus lead to its degradation, and defaults the operation of the circuit breaker contactor.
  • the present invention aims to propose a solution to this problem, to avoid such a risk of overpressure in the accumulator.
  • circuit breaker contactor being adapted to move from the contactor position to the circuit breaker position when the pressure in the accumulation circuit reaches a threshold value.
  • the output line being connected to at least one auxiliary member having an auxiliary charge line connected to the control line.
  • the circuit further comprises a non-return valve disposed on its accumulation circuit so as to allow the circulation of the hydraulic fluid that the first opening of the circuit breaker contactor to the accumulation circuit.
  • the servo-control line is connected to an auxiliary charging line of an auxiliary member via a selector.
  • the accumulation circuit comprises at least one assembly comprising an accumulator associated with a brake valve with positive or negative braking.
  • the circuit comprises two sets comprising an accumulator associated with a braking valve positive or negative, connected in parallel and connected to the fourth opening of the circuit breaker contactor via a selection valve.
  • the figure 3 presents a hydraulic circuit similar to the hydraulic circuit presented previously on the figure 2 but having a circuit breaker contactor 80 according to the invention.
  • the circuit breaker contactor 80 can alternate between a contactor position and a circuit breaker position, and comprises four orifices 81, 82, 83 and 84.
  • the first orifice 81 of the circuit breaker circuit breaker 88 is connected to the load line 20, its second orifice 82 is connected to the servo-control line 18 of the hydraulic pump 12, its third orifice 83 is connected to the return line to the reservoir 40 and its fourth port 84 is connected to the accumulator 32 via an accumulation line 30.
  • this fourth orifice 84 is connected to the first orifice 81 as well as to the second orifice 82.
  • the hydraulic fluid conveyed to the circuit-breaker contactor via the load line 20 is distributed at a time. in the accumulation line 30 and in the control line 18.
  • the third port 83 connected to the pressure-free reservoir 42 is in turn plugged.
  • the servo-control line 18 is connected to the pressure-free reservoir 42 when the circuit-breaker contactor 80 is in the circuit-breaker position.
  • the circuit breaker contactor 80 is maintained by default in the position of contactor under the action of an elastic activator 85 such as a spring, typically coupled with an activator 86 connected to the return line to the reservoir 40.
  • an elastic activator 85 such as a spring
  • the accumulation line 30 is connected to a disjunction control line 87 which leads to a disjunction activator 88 ensuring the passage of the circuit breaker switch 80 from its contactor position to its circuit breaker position.
  • the charging line 20 is not directly connected to the accumulator 32, but is only connected to the first hole 81 of the circuit breaker contactor 80.
  • the accumulator 32 is connected to the fourth hole 84 of the circuit breaker contactor 80 via a accumulation line 30.
  • the accumulator 32 remains isolated from the load line 20 when the contactor circuit breaker is in circuit breaker position, and the accumulator 32 can not be subjected to excessive pressure.
  • the figure 4 presents a schematic diagram similar to that presented on the figure 1 but including a circuit breaker contactor 80 as shown on the figure 3 .
  • This hydraulic circuit is limited to a small number of components, and does not include an auxiliary member capable of causing an excessive rise in pressure in the accumulator 32, but clearly illustrates the separation between the accumulator 32 and the pump 12.
  • circuit breaker contactor 80 is here represented in circuit breaker position, and it is therefore not possible to increase the pressure of the accumulator 32.
  • the figure 5 presents a diagram of hydraulic system having elements common with that presented on the figure 3 but including additional elements.
  • the accumulator 32 is replaced by assemblies 322 and 324 each comprising at least one accumulator associated with at least one brake valve, as well as pressure taps 326 and 328.
  • the accumulator 32 as illustrated in the preceding figures is replaced by an accumulation circuit comprising at least one accumulator.
  • selection valve 36 also known as a shuttle valve, this selection valve 36 making it possible to route the hydraulic fluid from the accumulation line 30 only to the group 322 and 326 or 324 and 328 having the lowest pressure.
  • the selection valve 36 allows the conjunction-disjunction to be effective only on the first of the groups 322 and 326 or 324 and 328 which passes below the conjunction pressure.
  • the disjunction control line 87 is also connected to a pressure tap 89, making it possible to control the pressure in this line 87.
  • the output line 50 is now connected to an output distributor 60 to different auxiliary members 62 and 66, typically cylinders, these auxiliary members 62 and 66 being connected to the servocontrol line 18 via load-sensitive lines, respectively 63 and 67, each of said lines 63 and 67 being connected by a selection valve 64, also called shuttle valve, itself connected by a selection valve 68 (or shuttle valve) to the control line 18.
  • a selection valve 64 also called shuttle valve
  • 68 or shuttle valve
  • the circuit as represented on the figure 5 further comprises a circuit breaker distributor 90 that can alternate between two positions.
  • This cut-off distributor 90 comprises a first orifice 91 connected to the second orifice 82 of the circuit-breaker contactor 80 and a second and a third orifice respectively 92 and 93, respectively connected to the servo-control line 18 and to the return line to the reservoir 40.
  • the first orifice 91 In its first position, said closed position, the first orifice 91 is connected to the second orifice 92, while the third orifice 93 is closed, which makes it possible to connect the second orifice 82 of the circuit breaker contactor 80 to the control 16 of the pump 12 .
  • the first orifice 91 In its second position, called open position, the first orifice 91 is closed, while the second orifice 92 is connected to the third orifice 93.
  • the servo line 18 is thus connected to the pressure-free reservoir 42.
  • This distributor circuit breaker 90 is by default in the closed position, and is controlled by a control means 94 such as a solenoid valve to move to the open position. It thus makes it possible to isolate the second orifice 82 of the circuit-breaker contactor 80, in order to avoid provoking its moving into a contactor position and increasing the load of the pump 12 at unwanted times.
  • a control means 94 such as a solenoid valve
  • the hydraulic circuit also comprises an auxiliary braking member 100 which is powered by the hydraulic pump 12 directly via a direct supply line 106, and thus in priority over the other auxiliary members.
  • This auxiliary braking member 100 comprises a pressure regulating device not shown in the figures, and is connected to the servo-control line 18 by an auxiliary charging line 102 of the auxiliary braking member 100 which is connected to this hydraulic circuit. except for this link.
  • such an external auxiliary member 100 may be a trailer brake, while the hydraulic circuit as illustrated is the braking circuit of an agricultural or construction machine to which this trailer is attached.
  • the servo-control line 18 is connected via a circuit selector 104 on the one hand to the line sensitive to the load or auxiliary line of charge 102 of the external auxiliary member 100, and on the other hand to the second orifice 92 of the distributor circuit breaker 90, the circuit selector 104 for linking to the control line 18 only that of the auxiliary charging line 102 or the second orifice 92 of the circuit breaker 90 which has the highest pressure.

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Abstract

La présente invention concerne un circuit hydraulique comprenant :
- une pompe hydraulique (12) délivrant une pression variable commandée par une ligne d'asservissement (18),
- un circuit d'accumulation (32),
- une ligne de retour au réservoir (40),
- un conjoncteur disjoncteur (80),
ledit circuit hydraulique étant caractérisé en ce que le conjoncteur disjoncteur comprend quatre orifices :
- un premier orifice (81) relié à la ligne d'alimentation,
- un deuxième orifice (82) relié à la ligne d'asservissement,
- un troisième orifice (83) relié à la ligne de retour au réservoir,
- un quatrième orifice (84) relié au circuit d'accumulation,
ledit conjoncteur disjoncteur alternant entre deux positions en fonction de la pression dans le circuit d'accumulation :
- une position de conjoncteur, dans laquelle les premier, deuxième et quatrième orifices sont reliés entre eux,
- une position de disjoncteur, dans laquelle les premier et quatrième orifices sont fermés.

Description

    DOMAINE TECHNIQUE GENERAL
  • La présente invention concerne le domaine technique des conjoncteurs disjoncteurs pour circuits hydrauliques, ainsi que les circuits hydrauliques équipés de tels conjoncteurs disjoncteurs, par exemple les circuits hydrauliques en boucle ouverte.
    • ETAT DE L'ART
  • Les conjoncteurs disjoncteurs sont des composants de circuits hydrauliques destinés à être utilisés avec un accumulateur.
  • De tels composants sont par exemple utilisés pour des circuits de freinage hydraulique, associés avec des pompes hydrauliques asservies à la charge, communément appelées « pompes load sensing ».
  • Les pompes hydrauliques asservies à la charge sont bien connues de l'homme de l'art ; il s'agit de pompes à cylindrée variable, dont la cylindrée est commandée par une ligne d'asservissement en pression. De cette manière, ces pompes donnent tout le débit nécessaire aux organes connectés, à une pression légèrement supérieure à l'effort à fournir.
  • Ces pompes sont connectées à deux types d'organes consommateurs :
    • les organes d'un premier type qui nécessitent une pression d'alimentation relativement constante, et
    • les organes d'un deuxième type qui nécessitent une pression d'alimentation variant en fonction d'un effort à fournir.
  • Les organes du premier type sont par exemple une commande de frein. Les organes du deuxième type sont par exemple des vérins de levage ou des moteurs.
  • On comprend que la cylindrée de la pompe, ainsi que la pression qui s'établit à son orifice de refoulement vont varier en fonction de l'utilisation, alors que les circuits du premier type, tels que les circuits de freins, nécessitent une pression d'alimentation qui soit constante. ou tout du moins comprise dans une plage de valeurs donnée, sous peine de donner une réponse variable à l'utilisateur, ce qui n'est pas souhaitable.
  • Les organes auxiliaires du premier type sont donc alimentés via des accumulateurs, qui sont eux-mêmes alimentés par une pompe asservie à la charge, plus communément appelée « pompe load sensing ».
  • Un conjoncteur disjoncteur assure la jonction entre la pompe et les accumulateurs, permettant lorsqu'il est en position de conjoncteur d'assurer le remplissage des accumulateurs lorsque ceux-ci ne sont pas suffisamment remplis, et lorsqu'il est en position de disjoncteur de stopper le remplissage des accumulateurs.
  • Un schéma de principe d'un tel circuit est illustré sur la figure 1.
  • Ce circuit hydraulique 1 comprend :
    • une pompe 12 hydraulique asservie à la charge, reliée à une ligne d'alimentation 10,
    • une ligne d'asservissement 18 liée à une commande 16 de la pompe 12,
    • un accumulateur 32 lié à la pompe 12 via la ligne d'alimentation 10,
    • une ligne de retour au réservoir 40 menant à un réservoir sans pression 42, également appelé réservoir à pression atmosphérique, et
    • un conjoncteur disjoncteur 70.
  • L'accumulateur 32 tel que schématisé sur la figure 1 est un accumulateur à gaz ; cette représentation n'est cependant pas limitative, on peut utiliser tout type d'accumulateur adapté.
  • Les figures suivantes représentent également les différents accumulateurs en utilisant la représentation normalisée d'un accumulateur à gaz, mais on comprendra bien que cette représentation n'est pas limitative et que des accumulateurs de tous types peuvent être utilisés.
  • Le conjoncteur disjoncteur 70 peut alterner entre une position de conjoncteur et une position de disjoncteur, et présente trois orifices 71, 72 et 73.
  • Le premier orifice 71 du conjoncteur disjoncteur 70 est lié à la ligne d'alimentation 10, le deuxième orifice 72 est lié à la ligne d'asservissement 18 de la pompe hydraulique 12, et son troisième orifice 73 est lié à la ligne de retour au réservoir 40.
  • La ligne d'alimentation 10 est munie d'un clapet anti retour 34 disposé de manière à empêcher la circulation du fluide hydraulique de l'accumulateur 32 vers la ligne d'alimentation 10, ainsi que d'un limiteur de débit 13, pouvant par exemple être réalisé sous la forme de gicleurs, de manière à limiter le débit dans la ligne d'alimentation 10.
  • En position de conjoncteur, le premier orifice 71 est lié au deuxième orifice 72 tandis que le troisième orifice est bouché.
  • Dans cette position, la pompe 12 alimente et remplit l'accumulateur 32, et le conjoncteur disjoncteur 70 assure une alimentation en pression de la ligne d'asservissement 18 et de la commande 16 de la pompe 12, qui délivre donc une pression adaptée pour le remplissage de l'accumulateur 32.
  • En position de disjoncteur, le premier orifice 71 est bouché tandis que le deuxième orifice 72 est relié au troisième orifice 73.
  • Dans cette position, la ligne d'asservissement 18 de la pompe 12 est liée au réservoir de fluide à pression atmosphérique, et est donc à pression atmosphérique. Cette pression atmosphérique dans la ligne d'asservissement 18 entraine une pression relativement faible en sortie de pompe 12, qui ne provoque alors pas de montée en pression dans l'accumulateur 32.
  • En effet, la pression de consigne fournie par la pompe 12 est alors minimale, et consiste en une pression minimale d'attente calibrée, de l'ordre de 10 à 20 bars.
  • La pompe 12 n'aura pas de débit à fournir à aucun organe consommateur, et se placera en position de cylindrée très faible, de manière à compenser les fuites résiduelles du circuit hydraulique 1.
  • Le conjoncteur disjoncteur 70 est par défaut dans sa position de conjoncteur, sous l'effet d'un activateur élastique 75 tel qu'un ressort lié à la ligne de retour au réservoir 40, et typiquement couplé avec un activateur 76 relié à la ligne d'asservissement 18.
  • L'alternance du conjoncteur disjoncteur 70 entre sa position de conjoncteur et sa position de disjoncteur est réalisée lorsque la pression dans l'accumulateur 32 atteint une valeur seuil haute, dite pression de disjonction. Le conjoncteur disjoncteur 70 passe alors de sa position de conjoncteur à sa position de disjoncteur, la pression de disjonction étant acheminée via une ligne de commande de disjonction 77 vers un activateur de disjonction 78.
  • Le passage de la position de disjoncteur à la position de conjoncteur est quant à lui effectué lorsque la pression dans l'accumulateur 32 atteint une seconde valeur seuil basse dite pression de conjonction, qui est typiquement inférieure à la pression de disjonction.
  • Selon des applications particulières, la pression de conjonction est de l'ordre de 110 ou 90 bars, et la pression de disjonction associée est respectivement de l'ordre de 130 ou 120 bars.
  • Un circuit hydraulique tel qu'illustré sur la figure 1 peut être appliqué dans plusieurs domaines, parmi lesquels on peut citer le domaine des machines agricoles et des engins de chantier.
  • La figure 2 présente un exemple d'application d'un tel circuit.
  • Les éléments communs avec la figure 1 sont identifiés par les mêmes références numériques ; seuls les éléments s'en distinguant sont décrits ci-après.
  • Le circuit tel que présenté sur la figure 2 comprend un tiroir de priorité 14 lié à la pompe 12 via la ligne d'alimentation 10, ce tiroir de priorité 14 présentant trois orifices 141, 142 et 143. Le premier orifice 141 est lié à la pompe 12 via la ligne d'alimentation 10.
  • Le deuxième orifice 142 est lié à l'accumulateur 32 et au conjoncteur disjoncteur 70 via une ligne de charge 20, et le troisième orifice 143 est lié à un organe auxiliaire 52 via une ligne de sortie 50.
  • Le tiroir de priorité 14 peut prendre deux positions :
    • une position de remplissage dans laquelle son premier orifice 141 est relié uniquement à son troisième orifice 143 de manière à remplir l'accumulateur 32,
    • une position d'alimentation, dans laquelle son premier orifice 141 est relié à la fois au deuxième 142 et au troisième 143 orifice, de manière à alimenter en fluide hydraulique à la fois l'accumulateur 32 et l'auxiliaire 52.
  • Dans sa configuration par défaut, le tiroir de priorité 14 est dans sa position de remplissage, sous l'effet d'un activateur élastique 144 tel qu'un ressort, monté en parallèle avec un activateur 145 lié à la ligne d'asservissement 18.
  • Le passage de la position de remplissage vers la position d'alimentation s'effectue sous l'action d'un activateur de priorité 146 disposé en regard de l'activateur élastique 144 et de l'activateur 145 lié à la ligne d'asservissement 18, ces activateurs 144, 145 et 146 étant configurés de manière à ce que le passage de la position de remplissage vers la position d'alimentation soit réalisé lorsque la pression dans la ligne de charge 20 atteint une valeur donnée, lorsque la pression au niveau de l'activateur 146 est supérieure à la pression au niveau de l'activateur 145 plus le tarage de l'activateur élastique 144 ; soit typiquement une pression de l'ordre de 18 bars.
  • Plusieurs types d'organes auxiliaires peuvent être utilisés, par exemple des vérins hydrauliques.
  • Cet organe auxiliaire 52 est relié via une ligne auxiliaire de charge 54 à la ligne d'asservissement 18 de la pompe 12, cette ligne auxiliaire de charge 54 présentant un clapet navette 56, de manière à ce que seule la ligne ayant la pression la plus élevée entre la ligne d'asservissement 18 et la ligne auxiliaire de charge 54 soit reliée à la commande 16 de la pompe 12.
  • Ainsi, la pression délivrée par la pompe 12 est pilotée à la fois par la ligne d'asservissement 18 et par la ligne auxiliaire de charge 54.
  • Un tel circuit hydraulique peut toutefois conduire à une accumulation de pression trop importante dans l'accumulateur 32. En effet, l'asservissement de la pression délivrée par la pompe 12 à l'organe auxiliaire 52 via la ligne auxiliaire de charge 54 peut conduire à avoir une pression dans la ligne d'alimentation 10 supérieure à la pression de disjonction du conjoncteur disjoncteur 70, ce qui peut entrainer une pression trop élevée dans l'accumulateur et ainsi conduire à sa dégradation, et met en défaut le fonctionnement du conjoncteur disjoncteur.
  • La présente invention vise à proposer une solution à cette problématique, permettant d'éviter un tel risque de surpression dans l'accumulateur.
    • PRESENTATION DE L'INVENTION
  • La présente invention concerne un circuit hydraulique comprenant :
    • une pompe hydraulique délivrant une pression variable, ladite pompe hydraulique alimentant une ligne d'alimentation et étant commandée par une ligne d'asservissement,
    • un circuit d'accumulation comprenant au moins un accumulateur,
    • une ligne de retour au réservoir reliée à un réservoir à pression atmosphérique,
    • un conjoncteur disjoncteur,
  • ledit circuit hydraulique étant caractérisé en ce que le conjoncteur disjoncteur comprend quatre orifices :
    • un premier orifice relié à la ligne d'alimentation,
    • un deuxième orifice relié à la ligne d'asservissement,
    • un troisième orifice relié à la ligne de retour au réservoir,
    • un quatrième orifice relié au circuit d'accumulation,
  • ledit conjoncteur disjoncteur présentant deux positions :
    • une position de conjoncteur, dans laquelle les premier, deuxième et quatrième orifices sont reliés entre eux tandis que le troisième orifice est quant à lui fermé,
    • une position de disjoncteur, dans laquelle les premier et quatrième orifices sont fermés, tandis que le deuxième orifice est relié au troisième orifice, de manière à isoler le circuit d'accumulation de la ligne d'alimentation ;
  • ledit conjoncteur disjoncteur étant adapté pour passer de la position de conjoncteur à la position de disjoncteur lorsque la pression dans le circuit d'accumulation atteint une valeur seuil.
  • Selon un mode de réalisation particulier, le circuit hydraulique comprend en outre un tiroir de priorité comprenant trois orifices :
    • un premier orifice relié à la pompe via la ligne d'alimentation,
    • un deuxième orifice relié à une ligne de sortie,
    • un troisième orifice relié à une ligne de charge, elle-même reliée au premier orifice du conjoncteur disjoncteur,
  • le tiroir de priorité présentant deux positions ;
    • une position de remplissage dans laquelle son premier orifice est relié uniquement à son troisième orifice,
    • une position d'alimentation, dans laquelle son premier orifice est relié à la fois au deuxième et au troisième orifice,
  • la ligne de sortie étant reliée à au moins un organe auxiliaire présentant une ligne auxiliaire de charge reliée à la ligne d'asservissement.
  • Selon une autre variante, le circuit comprend en outre un clapet anti-retour disposé sur son circuit d'accumulation de manière à ne permettre la circulation du fluide hydraulique que du premier orifice du conjoncteur disjoncteur vers le circuit d'accumulation.
  • Selon une autre variante, le circuit comprend un distributeur coupe circuit, ledit distributeur coupe circuit comprenant trois orifices :
    • un premier orifice relié au deuxième orifice du conjoncteur disjoncteur,
    • un deuxième orifice relié à la ligne d'asservissement,
    • un troisième orifice, relié à la ligne de retour au réservoir
  • ledit distributeur coupe circuit présentant deux positions :
    • une position fermée dans laquelle le premier orifice est relié au deuxième orifice, tandis que le troisième orifice est fermé ;
    • une position ouverte dans laquelle le deuxième orifice est relié au troisième orifice, tandis que le premier orifice est fermé.
  • Selon une autre variante, la ligne d'asservissement est reliée à une ligne auxiliaire de charge d'un organe auxiliaire via un sélectionneur.
  • Selon une autre variante, le circuit d'accumulation comprend au moins un ensemble comprenant un accumulateur associé à une valve de frein à freinage positif ou négatif.
  • Selon un mode de réalisation particulier de cette variante, le circuit comprend deux ensembles comprenant un accumulateur associé à une valve de frein à freinage positif ou négatif, montés en parallèle et reliés au quatrième orifice du conjoncteur disjoncteur via une soupape de sélection.
    • PRESENTATION DES FIGURES
  • D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels :
    • les figures 1 et 2 décrites précédemment illustrent respectivement un circuit hydraulique comprenant un conjoncteur disjoncteur selon l'état de l'art, et un exemple d'application d'un tel circuit,
    • la figure 3 présente une amélioration du circuit hydraulique présenté sur la figure 2, et muni d'un conjoncteur disjoncteur selon l'invention,
    • la figure 4 présente un circuit hydraulique simplifié comprenant un conjoncteur disjoncteur selon l'invention, représenté en position de disjonction,
    • la figure 5 présente un mode de réalisation particulier de circuit hydraulique selon l'invention.
    DESCRIPTION DETAILLEE
  • La figure 3 présente un circuit hydraulique similaire au circuit hydraulique présenté précédemment sur la figure 2, mais présentant un conjoncteur disjoncteur 80 selon l'invention.
  • Les éléments similaires à ceux présentés sur la figure 2 sont repérés par des références numériques identiques ; seules les différences avec le circuit hydraulique présenté sur la figure 2 sont détaillées ci-après.
  • Le conjoncteur disjoncteur 80 peut alterner entre une position de conjoncteur et une position de disjoncteur, et comprend quatre orifices 81, 82, 83 et 84.
  • Le premier orifice 81 du conjoncteur disjoncteur 88 est lié à la ligne de charge 20, son deuxième orifice 82 est lié à la ligne d'asservissement 18 de la pompe hydraulique 12, son troisième orifice 83 est lié à la ligne de retour au réservoir 40 et son quatrième orifice 84 est relié à l'accumulateur 32 via une ligne d'accumulation 30.
  • Lorsque le conjoncteur disjoncteur 80 est en position de conjoncteur, ce quatrième orifice 84 est relié au premier orifice 81 ainsi qu'au deuxième orifice 82. Ainsi, le fluide hydraulique acheminé vers le conjoncteur disjoncteur via la ligne de charge 20 est distribué à la fois dans la ligne d'accumulation 30 et dans la ligne d'asservissement 18. Le troisième orifice 83 relié au réservoir sans pression 42 est quant à lui bouché.
  • Lorsque le conjoncteur disjoncteur 80 est en position de disjoncteur, le premier orifice 81 ainsi que le quatrième orifice 84 sont bouchés. La ligne d'asservissement 18 est quant à elle reliée au réservoir sans pression 42 lorsque le conjoncteur disjoncteur 80 est en position de disjoncteur.
  • De la même manière que pour le conjoncteur disjoncteur 70 présenté sur les figures 1 et 2, le conjoncteur disjoncteur 80 selon l'invention est maintenu par défaut en position de conjoncteur sous l'action d'un activateur élastique 85 tel qu'un ressort, typiquement couplé avec un activateur 86 relié à la ligne retour au réservoir 40.
  • La ligne d'accumulation 30 est quant à elle reliée à une ligne de commande de disjonction 87 qui mène à un activateur de disjonction 88 assurant le passage du conjoncteur disjoncteur 80 de sa position de conjoncteur vers sa position de disjoncteur.
  • Contrairement au circuit présenté sur la figure 2, la ligne de charge 20 n'est pas directement reliée à l'accumulateur 32, mais est uniquement reliée au premier orifice 81 du conjoncteur disjoncteur 80. L'accumulateur 32 est quant à lui relié au quatrième orifice 84 du conjoncteur disjoncteur 80 via une ligne d'accumulation 30.
  • Ainsi, lorsque le conjoncteur disjoncteur 80 est en position de disjoncteur, il n'y a pas de circulation de fluide hydraulique possible de la ligne de charge 20 vers la ligne d'accumulation 30.
  • Ainsi, même en cas d'une pression importante en sortie de pompe 12 due à l'action de l'organe auxiliaire 52 sur la commande 16 de la pompe 12, l'accumulateur 32 demeure isolé de la ligne de charge 20 lorsque le conjoncteur disjoncteur est en position de disjoncteur, et l'accumulateur 32 ne peut donc pas être soumis à une pression excessive.
  • La figure 4 présente un schéma de principe semblable à celui présenté sur la figure 1, mais comprenant un conjoncteur disjoncteur 80 tel que présenté sur la figure 3.
  • Ce circuit hydraulique est limité à un faible nombre de composants, et ne comprend pas d'organe auxiliaire susceptible de causer une montée en pression excessive dans l'accumulateur 32, mais illustre clairement la séparation entre l'accumulateur 32 et la pompe 12.
  • En effet, le conjoncteur disjoncteur 80 est ici représenté en position de disjoncteur, et il n'est donc pas possible de faire monter en pression l'accumulateur 32.
  • La figure 5 présente un schéma de système hydraulique présentant des éléments communs avec celui présenté sur la figure 3, mais comprenant des éléments supplémentaires.
  • Les éléments similaires à ceux présentés sur la figure 3 sont repérés par des références numériques identiques ; on détaille ci-après les différences de ce circuit hydraulique par rapport à celui présenté sur la figure 3.
  • Dans ce système hydraulique, l'accumulateur 32 est remplacé par des ensembles 322 et 324 comprenant chacun au moins un accumulateur associé à au moins une valve de freinage, ainsi que des prises de pression 326 et 328.
  • De manière plus générale, l'accumulateur 32 tel qu'illustré sur les figures précédentes est remplacé par un circuit d'accumulation comprenant au moins un accumulateur.
  • Selon des modes de réalisation particuliers, les ensembles 322 et 324 peuvent par exemple comprendre respectivement
    • un accumulateur associé à une valve de frein à pression de desserrage, ou frein a freinage négatif, par exemple un frein de parking,
    • un accumulateur associé à une valve de frein à freinage positif.
  • Tel qu'illustré sur la figure 5, les ensembles 322 et 324 et les prises de pression 326 et 328 sont disposés selon deux groupes :
    • un premier groupe comprenant l'ensemble 322 et la prise de pression 326, et
    • un second groupe comprenant l'ensemble 324 et la prise de pression 328.
  • Ces deux groupes sont reliés à la ligne d'accumulation 30 via une soupape de sélection 36, également appelée clapet navette, cette soupape de sélection 36 permettant de n'acheminer le fluide hydraulique de la ligne d'accumulation 30 que vers le groupe 322 et 326 ou 324 et 328 ayant la pression la plus faible. En pratique, la soupape de sélection 36 permet que la conjonction-disjonction soit efficace uniquement sur le premier des groupes 322 et 326 ou 324 et 328 qui passe en dessous de la pression de conjonction.
  • La ligne de commande de disjonction 87 est quant à elle également reliée à une prise de pression 89, permettant de contrôler la pression dans cette ligne 87.
  • La ligne de sortie 50 est désormais reliée à un distributeur de sortie 60 vers différents organes auxiliaires 62 et 66, typiquement des vérins, ces organes auxiliaires 62 et 66 étant reliés à la ligne d'asservissement 18 via des lignes sensibles à la charge, respectivement 63 et 67, chacune desdites lignes 63 et 67 étant reliées par une soupape de sélection 64, également appelée clapet navette, elle-même reliée par une soupape de sélection 68 (ou clapet navette) à la ligne d'asservissement 18. Ainsi, la commande 16 de la pompe 12 n'est pilotée que par la ligne sensible à la charge ayant la pression la plus élevée parmi les lignes 63, 67 et 18.
  • Le circuit tel que représenté sur la figure 5 comprend par ailleurs un distributeur coupe circuit 90 pouvant alterner entre deux positions. Ce distributeur coupe circuit 90 comprend un premier orifice 91 relié au deuxième orifice 82 du conjoncteur disjoncteur 80 et un deuxième et un troisième orifice respectivement 92 et 93, reliés respectivement à la ligne d'asservissement 18 et à la ligne de retour au réservoir 40.
  • Dans sa première position, dite position fermée, le premier orifice 91 est relié au deuxième orifice 92, tandis que le troisième orifice 93 est fermé, ce qui permet de relier le deuxième orifice 82 du conjoncteur disjoncteur 80 à la commande 16 de la pompe 12.
  • Dans sa seconde position, dite position ouverte, le premier orifice 91 est fermé, tandis que le deuxième orifice 92 est relié au troisième orifice 93. La ligne d'asservissement 18 est donc reliée au réservoir sans pression 42.
  • Ce distributeur coupe circuit 90 est par défaut en position fermée, et est piloté par un moyen de commande 94 tel qu'une électrovanne afin de passer en position ouverte. Il permet ainsi d'isoler le deuxième orifice 82 du conjoncteur disjoncteur 80, afin d'éviter de provoquer son déplacement en position de conjoncteur et d'augmenter la charge de la pompe 12 à des instants non désirés.
  • A titre d'exemple non limitatif, on peut citer le démarrage d'un moteur thermique par un moteur électrique, lors duquel le distributeur coupe circuit 90 sera typiquement en position ouverte afin de ne pas augmenter la charge du moteur électrique.
  • Tel qu'illustré, le circuit hydraulique comprend également un organe auxiliaire de freinage 100 qui est alimenté par la pompe hydraulique 12 en direct via une ligne directe d'alimentation 106, et donc de manière prioritaire par rapport aux autres organes auxiliaires. Cet organe auxiliaire de freinage 100 comprend un organe de régulation de pression non représenté sur les figures, et est relié à la ligne d'asservissement 18 par une ligne auxiliaire de charge 102 de l'organe auxiliaire de freinage 100.externe à ce circuit hydraulique à l'exception de cette liaison.
  • A titre d'exemple, un tel organe auxiliaire externe 100 peut être un frein de remorque, tandis que le circuit hydraulique tel qu'illustré est le circuit de freinage d'un engin agricole ou de chantier auquel cette remorque est attachée.
  • La ligne d'asservissement 18 est reliée via un sélectionneur de circuit 104 d'une part à la ligne sensible à la charge ou ligne auxiliaire de charge 102 de l'organe auxiliaire externe 100, et d'autre part au deuxième orifice 92 du distributeur coupe circuit 90, le sélectionneur de circuit 104 permettant de ne lier à la ligne d'asservissement 18 que celui ou celle de la ligne auxiliaire de charge 102 ou du deuxième orifice 92 du distributeur coupe circuit 90 qui a la pression la plus élevée.

Claims (7)

  1. Circuit hydraulique comprenant :
    - une pompe hydraulique (12) délivrant une pression variable, ladite pompe hydraulique (12) alimentant une ligne d'alimentation (10) et étant commandée par une ligne d'asservissement (18),
    - un circuit d'accumulation comprenant au moins un accumulateur (32),
    - une ligne de retour au réservoir (40) reliée à un réservoir sans pression (42),
    - un conjoncteur disjoncteur (80),
    ledit circuit hydraulique étant caractérisé en ce que le conjoncteur disjoncteur (80) comprend quatre orifices :
    - un premier orifice (81) relié à la ligne d'alimentation (10),
    - un deuxième orifice (82) relié à la ligne d'asservissement (18),
    - un troisième orifice (83) relié à la ligne de retour au réservoir (40),
    - un quatrième orifice (84) relié au circuit d'accumulation,
    ledit conjoncteur disjoncteur (80) présentant deux positions :
    - une position de conjoncteur, dans laquelle les premier (81), deuxième (82) et quatrième (84) orifices sont reliés entre eux tandis que le troisième (83) orifice est quant à lui fermé,
    - une position de disjoncteur, dans laquelle les premier (81) et quatrième (84) orifices sont fermés, tandis que le deuxième orifice (82) est relié au troisième orifice (83), de manière à isoler le circuit d'accumulation de la ligne d'alimentation (10) ;
    ledit conjoncteur disjoncteur étant adapté pour passer de la position de conjoncteur à la position de disjoncteur lorsque la pression dans le circuit d'accumulation atteint une valeur seuil.
  2. Circuit hydraulique selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un tiroir de priorité (14) comprenant trois orifices :
    - un premier orifice (141) relié à la pompe (12) via la ligne d'alimentation (10),
    - un deuxième orifice (142) relié à une ligne de sortie (50),
    - un troisième orifice (143) relié à une ligne de charge (20), elle-même reliée au premier orifice (81) du conjoncteur disjoncteur (80),
    le tiroir de priorité (14) présentant deux positions ;
    - une position de remplissage dans laquelle son premier orifice (141) est relié uniquement à son troisième orifice (143),
    - une position d'alimentation, dans laquelle son premier orifice (141) est relié à la fois au deuxième (142) et au troisième (143) orifice,
    la ligne de sortie (50) étant reliée à au moins un organe auxiliaire (52) présentant une ligne auxiliaire de charge (54) reliée à la ligne d'asservissement (18).
  3. Circuit hydraulique selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre un clapet anti-retour (34) disposé sur son circuit d'accumulation de manière à ne permettre la circulation du fluide hydraulique que du premier orifice du conjoncteur disjoncteur vers le circuit d'accumulation.
  4. Circuit hydraulique selon l'une des revendications précédentes, comprenant un distributeur coupe circuit (90), ledit distributeur coupe circuit comprenant trois orifices :
    - un premier orifice(91) relié au deuxième orifice (82) du conjoncteur disjoncteur (80),
    - un deuxième orifice (92) relié à la ligne d'asservissement (18),
    - un troisième orifice (93), relié à la ligne de retour au réservoir (40)
    ledit distributeur coupe circuit (90) présentant deux positions :
    - une position fermée dans laquelle le premier orifice (91) est relié au deuxième orifice (92), tandis que le troisième (93) orifice est fermé ;
    - une position ouverte dans laquelle le deuxième orifice (92) est relié au troisième orifice (93), tandis que le premier orifice (91) est fermé.
  5. Circuit hydraulique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la ligne d'asservissement (18) est reliée à une ligne auxiliaire de charge (102) d'un organe auxiliaire (100) via un sélectionneur (104).
  6. Circuit hydraulique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le circuit d'accumulation comprend au moins un ensemble comprenant un accumulateur associé à une valve de frein à freinage positif ou négatif.
  7. Circuit hydraulique selon la revendication précédente, comprenant deux desdits ensembles (322 ; 324) comprenant un accumulateur associé à une valve de frein à freinage positif ou négatif, montés en parallèle et reliés au quatrième orifice (84) du conjoncteur disjoncteur (80) via une soupape de sélection (36).
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