FR2510676A1 - Systeme d'entrainement hydraulique avec un appareil utilisateur d'energie hydraulique raccorde a une canalisation d'un reseau sous pression - Google Patents

Systeme d'entrainement hydraulique avec un appareil utilisateur d'energie hydraulique raccorde a une canalisation d'un reseau sous pression Download PDF

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Abstract

A.SYSTEME D'ENTRAINEMENT HYDRAULIQUE AVEC UNE CANALISATION D'UN RESEAU SOUS PRESSION, DANS LAQUELLE UN FLUIDE EST AMENE SOUS UNE PRESSION DETERMINEE, ET AVEC UN APPAREIL UTILISATEUR D'ENERGIE HYDRAULIQUE RACCORDE A CETTE CANALISATION DU RESEAU SOUS PRESSION, AINSI QU'AVEC UNE INSTALLATION DE COMMANDE POUR LA VITESSE DE FONCTIONNEMENT DE CET APPAREIL UTILISATEUR. B.SYSTEME CARACTERISE EN CE QUE L'APPAREIL UTILISATEUR 4 EST D'UN TYPE TEL QUE LE RAPPORT ENTRE LA CHUTE DE PRESSION SUR CET APPAREIL UTILISATEUR ET L'EFFORT TRANSMIS A SA SORTIE EST CONSTANT, TANDIS QUE CET APPAREIL UTILISATION 4 EST COUPLE AVEC UNE MACHINE DE REFOULEMENT 61 PREVUE COMME CONVERTISSEUR D'ENERGIE, CETTE MACHINE ETANT REGLABLE EN CE QUI CONCERNE LE VOLUME DE REFOULEMENT PAR TOUR DE REVOLUTION, ETANT MUNIE D'UN DISPOSITIF DE REGULATION DE LA VITESSE DE ROTATION ET COMPORTANT UN ARBRE ROTATIF. C.L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA COMMANDE D'ENTRAINEMENTS DE PROPULSION.

Description

Système d'entraînement hydraulique avec un appareil utilisateur d'énergie hydraulique raccordé a une canalisation d'un réseau sous pression.
L'invention est relative a un système d'entrai- nement hydraulique avec une canalisation d'un réseau sous pression, dans laquelle un fluide est amené sous une pression déterminée, et avec un appareil utilisateur d'énergie hydraulique raccordé a cette canalisation du réseau sous pression, ainsi qu'avec une installation de commande pour la vitesse de fonctionnement de cet appareil utilisateur.
L'invention concerne donc également une installation de commande pour commander la vitesse de fonctionnement d'un appareil utilisateur d'énergie hydraulique raccordé à une canalisation du réseau sous pression, appareil utilisateur pour lequel le rapport entre la pression d'alimentation et l'effort transmis à la sortie est constant, cet appareil utilisateur etant notamment un système cylindre-piston avec un piston susceptible de coulisser linéairement dans un cylindre avec une surface de piston constante, ou bien un piston pivotant susceptible de pivoter dans une chambre de pression correspondant en forme de tranche de cylindre dont la paroi cylindrique est coaxiale a l'axe de pivotement.
Dans le cas d'un système connu, pour la commande d'un appareil utilisateur d'énergie hydraulique raccordé à une canalisation d'un réseau sous pression et réglable en ce qui concerne le volume de refoulement par tour de révolution, un courant de commande proportionnel à la vitesse de fonctionnement de cet appareil est engendré, et un second courant de commande commandé à volonté est engendré, la valeur différentielle entre ces deux courants de commande étant appliquée à l'organe de réglage de l'appareil utilisateur réglable d'énergie hydraulique.
Lorsque l'appareil utilisateur n'est pas réglable en ce qui concerne le volume de refoulement par unité de course, un emplacement d'étranglement réglable est actionné par le signal de commande dans une installation de commande divisée de cet appareil utilisateur. Dans ce cas, pour obtenir le premier courant de commande, un second cylindre est disposé à côté du cylindre de l'appareil utilisateur, second cylindre dans lequel un piston engendrant le courant de commande et couplé impérativement avec le cylindre de l'appareil utilisateur d'énergie hydraulique, est susceptible de se déplacer (DE-OS 27 39 968).Si l'appareil utilisateur est un moteur hydraulique susceptible d'être réglé en ce qui concerne la cylindrée par révolution, alors, par modification de cette cylindrée par révolution, le rapport entre la pression dans la canalisation d'alimentation et l'effort sur la sortie mécanique, c'est-à-dire le couple sur l'arbre de sortie, est modifié. Ainsi, par réglage de la cylindrée par révolution, le couple sur l'arbre de sortie peut être réglé sur le couple absorbé par l'appareil utilisateur d'énergie mécanique. Dans le cas d'un piston susceptible de se déplacer dans un cylindre, le rapport entre la pression et l'effort sur le piston ne peut être modifié.Pour commander la vitesse de déplace ment d'un piston susceptible de se déplacer dans un cylindre, il était seulement connu jusqu'à maintenant d'influencer par des étranglements le courant du fluide de fonctionnement arrivant dans le cylindre. Mais des étranglements signifient une perte d'énergie et en outreun échauffement du fluide de fonctionnement, ce qui a pour conséquence que des dispositions coûteuses doivent étre prises pour l'évacuation de la chaleur.
L'invention a pour but de commander la vitesse de déplacement d'un piston susceptible de se déplacer dans un cylindre, avec une perte d'énergie aussi réduite que possible et en évitant notamment la perte d'énergie survenant en un emplacement d'étranglement disposé dans le courant de fluide principal.
Dans le cas d'un système d'entrainement du type initialement mentionné ot l'appareil utilisateur est d'un type tel que le rapport entre la chute de pression sur cet appareil utilisateur et l'effort transmis à la sortie est constant, ce but est atteint en ce que cet appareil utilisateur est couplé avec une machine de refoulement servant à convertir l'énergie hydraulique en énergie mécanique ou inversement mais non seulement dans le but d'obtenir un courant de commande, cette machine étant réglable en ce qui concerne le volume de refoulement par tour de révolution, étant munie d'un dispositif de régulation de la vitesse de rotation, et comportant un arbre rotatif.Par réglage de la machine de refoulement munie d'un dispositif de régulation de la vitesse de rotation sur une vitesse de rotation déterminée, il est ainsi possible, conformément à l'invention, de commander dans le système d'entrainement le courant de fluide arrivant à l'appareil utilisateur sans utiliser un emplacement d'étranglement disposé dans le courant principal de fluide
L'appareil utilisateur peut également comporter un arbre rotatif, être par exemple un moteur hydraulique à vitesse constante, tel qu'un moteur à roue dentée, et dans ce cas l'appareil utilisateur peut être couplé mécaniquement côté arbre avec la machine de refoulement réglable munie d'un dispositif de régulation de la vitesse de rotation.L'appareil utilisateur, qu'il comporte un arbre rotatif ou qu'il soit à piston susceptible de se déplacer dans un cylindre, peut également être couplé hydrauliquement avec la machine de refoulement réglable comportant un arbre rotatif, et enfin un accouplement double, à savoir d'une part mécanique et d'autre part en outre hydraulique est possible.
Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse, il est prévu que deux machines de refoulement comportant chacune un arbre rotatif, qui toutes deux sont prévues pour la conversion de l'énergie hydraulique en énergie mécanique ou inversement, sont associées à l'appareil utilisateur à commande et en ce qui concerne sa vitesse de fonctionnement et sont couplées l'une à l'autre côté arbre, tandis que l'une de ces deux machines de refoulement comportant un arbre rotatif est susceptible d'être réglé en ce qui concerne son volume de refoulement par tour de révolution, cependant que l'autre présente par tour de révolution un volume de refoulement constant. Certes, deux machines de refoulement à arbre rotatif occasionnent également des pertes d'énergie en fonctionnement par frottement et par les résistances à l'écoulement, toutefois, cette perte d'énergie si on la considère sur l'ensemble du domaine de fonctionnement est plus réduite que celle se présentant dans un emplacement d'étranglement, dans lequel éventuellement une chute de pression importante doit être obtenue pour régler l'appareil utilisateur sur une vitesse réduite.
Dans une forme de réalisation avantageuse d'un système d'entrainement conforme à l'invention, notamment d'un système d'entraînement dans lequel un appareil utilisateur où le rapport entre la pression et l'effort est constant est un piston susceptible de coulisser ou de pivoter dans un cylindre, il est prévu que l'une des machines de refoulement avec un arbre rotatif est branchée sur la canalisation par l'intermédiaire de laquelle l'appareil utilisateur est relié à la canalisation du réseau sous pression, si bien que le courant de fluide traversant la machine de refoulement à arbre ,rotatif commande la vitesse de fonctionnement de l'appareil utilisateur.
Rapporté à une installation de commande du type initialement mentionné, cela signifie qu'entre la canalisation du réseau sous pression et l'appareil utilisateur une première machine de refoulement hydraulique à arbre rotatif est branchée, cette machine étant couplée côté arbre avec une seconde machine de refoulement hydraulique à arbre rotatif, une des deux machines de refoulement étant alors réglable en ce qui concerne son volume de refoulement par tour de révolution, tandis que l'autre n'est pas réglable en ce qui concerne son volume de refoulement par tour de révolution et celle des machines de refoulement qui est réglable étant munie d'une installation de régulation de la vitesse de xota- tion.
On a alors deux nouvelles formes de réalisation.
Dans le cas de l'une de ces formes de réalisation, la première machine de refoulement branchée entre la canalisation du réseau sous pression et l'appareil utilisateur est la machine de refoulement dont le volume de refoulement par tour de révolution est constant, tandis que la seconde machine de refoulement hydraulique couplée avec cette première machine est celle dont le volume de refoulement par tour de révolution est constant,
Dans le cas de la seconde forme de réalisation, c'est par contre la première machine hydraulique branchée entre la canalisation du réseau sous pression et l'appareil utilisateur dont la cylindrée par tour de révolution est réglable et c'est la seconde machine de refoulement hydraulique couplée avec la première machine de refoulement dont le volume de refoulement par tour de révolution est constant.
Dans ce cas, il y a une possibilité de réalisation dans laquelle la seconde machine de refoulement est également couplée hydrauliquement avec l'appareil utilisateur.
Si entre la canalisation du réseau sous pression et l'appareil utilisateur à commander dans lequel le rapport entre la pression et l'effort est constant, et qui est par exemple un ensemble cylindre-piston, une machine de refoulement à arbre rotatif est branchée, celle-ci peut alors aussi bien convertir l'énergie hydraulique en énergie mécanique que l'énergie mécanique en énergie hydraulique. I1 en va de même pour la seconde machine de refoulement couplée coté arbre avec la précédente. Le courant de fluide alimentant l'appareil utilisateur, par exemple un-cylindre,-doit traverser la première machine de refoulement, grace à quoi ce courant est réglé dans cette machine et tout comme dans un emplacement d'étranglement il y a une chute de pression qui dépend du couple sur l'arbre de cette premiere machine de refoulement.Toutefois, tandis que l'énergie absorbée dans une chute de pression à un emplacement d'étranglement est convertie en chaleur, qui n'est pas utilisable, mais qui par contre entraîne des dépenses pour son évacuation, dans le cas de la réalisation conforme à l'invention, l'énergie mécanique sur l'arbre dans la seconde machine de refoulement est à nouveau convertie en énergie hydraulique et celle-ci est réemmagasinée dans la canalisation du réseau sous pression.
Cette chute de pression se produisant dans la première machine de refoulement comme celle se produisant en un emplacement d'étranglement est dépendante du couple sur l'arbre de cette première machine de refoulement, qui peut être réglée à volonté par la prise en charge du couple sur la seconde machine de refoulement. L'énergie correspondant à la différence de pression sur l'arbre de la première machine de refoulement est ainsi transmise à la seconde machine de refoulement où elle est à nouveau convertie en énergie hydraulique qui elle estutilisable.
Dans la première machine de refoulement, le courant d'énergie est ainsi divisé en une première partie qui arrive à l'appareil utilisateur, par exemple un cylindre, et en une seconde partie, qui, par l'intermédiaire de la seconde machine de refoulement, retourne à la canalisation du réseau sous pression où elle est disponible pour être utilisée.Ainsi, au courant de fluide sous pression qui alimente l'appareil utilisateur, par exemple un cylindre, une partie de l'énergie est retirée dans la première unité de refoulement et ramenée à la canalisation du réseau sous pression et ceci en passant par l'intermédiaire de la conversion en énergie mécanique et de la reconversion en énergie hydraulique
Au contraire de ce qui se passe avec la commande comportant une destruction d'énergie dans un emplacement d'étranglement, dans le cas de la présente disposition, en dehors des pertes intervenant inévitablement du fait du rendement des machines de refoulement et des résis- tances à l'écoulement dans les canalisations, il n'y a aucune perte d'énergie.
Un autre avantage par rapport à une commande pure par étranglement réside en ce que, avec le système d'entratnement conforme à l'invention, un freinage utile est également possible et ceci même lorsque dans la canalisation, dans laquelle lors du freinage l'énergie hydraulique est emmagasinée, ne règne qu'une pression réduite. En effet, grace à la conversion de l'énergie de freinage dans la machine de refoulement réglable, du fait de la possibilité de réglage de celle-ci, le rapport entre le couple sur l'arbre de la machine et la pression dans la canalisation dans laquelle elle refoule peut être réglé à volonté si bien que même pour une faible pression et avec un courant de fluide d'une importance appropriée, un effet de freinage peut être.
obtenu. La pression réduite peut être conditionnée par un accumulateur. vide.
Ainsi, le système conforme à l'invention est également applicable pour des systèmes d'entraînement dans lesquels l'appareil utilisateur est un piston susceptible de coulisser dans un cylindre et sur lequel, indépendamment du sens de déplacement, un effort agit dans ce même sens, par exemple le piston d'une plateforme élévatrice ou lors du soulèvement et de l'abaissement, donc dans les deux sens de déplacement, une charge s'applique respectivement dans le même sens sur le piston. Dans ce cas, lors de l'abaissement à vitesse commandée, il y a lieu de freiner et il est nécessaire dans ce but que la première machine de refoulement dans cette phase tourne dans un autre sens de rotation que lors du soulèvement de la plate-forme. Cela rend nécessaire que la seconde machine de refoulement soit susceptible de-basculer au-delà d'une position neutre dans le sens opposé si bien que la première machine de refoulement tournant maintenant dans l'autre sens de rotation entrain malgré tout la seconde machine de refoulement de façon que celle-ci refoule dans la canalisation du réseau sous pression à l'instar d'une pompe entraînée par la première machine de refoulement.
S'il est possible que, sur la tige de piston du système piston-cylindre branché comme utilisateur, pour un sens de déplacement déterminé, un effort agisse dans chacun des deux sens possibles d'intervention d'un effort et s'il peut être possible de freiner cette charge dans les deux sens, on doit obtenir dans la première machine de refoulement une chute de pression supérieure à la chute de pression entre la canalisation du réseau sous pression et le réservoir dans lequel aspire la seconde machine de refoulement.Dans chacun des cas où on freine par l'intermédiaire de la première unité de refoulement, des dispositions de branchement appropriées doivent être prévues pour les installations de commande et de régulation et la cylindrée par révolution de la seconde machine de refoulement doit être supérieure à celle de la première, car les deux sont raccordées à la même canalisation du réseau sous pression et sont donc d'un côté sollicitées par la même pression, cependant que sur le second côté de la première machine de refoulement est raccordé l'appareil utilisateur avec la pression correspondante qui de son côté, lorsqu'il y a freinage, emmagasine de l'énergie dans la première machine de refoulement.
Sur l'arbre de la première machine de refoulement ou bien sur l'arbre commun des deux machines de refoulement, peut être raccordé un appareil utilisateur absorbant ou délivrant un couple, dont la vitesse de rotation est proportionnelle à la vitesse de fonctionnement de cet appareil utilisateur, dans la mesure où il n'est pas prévu un couplage hydraulique de la seconde unité de refoulement également.
Comme appareil utilisateur dans le sens de la présente invention, tout convertisseur hydrauliquemécanique d'énergie peut être prévu, dans la mesure où dans le cas de ce convertisseur, le rapport de la pression du liquide d'alimentation à l'effort ou bien au couple appliqué sur le côté mécanique est constant.
D'autres formes de réalisation de l'invention visent, dans un système d'entraînement conforme à cette invention, à optimaliser le flux d'énergie et à maintenir la perte d'énergie à un niveau aussi bien que possible.
Lorsqu'on indique qu'il s'agit d'un volume de refoulement constant par révolution, on se réfère toujours au volume de refoulement prévu par le constructeur et les pertes dues aux fuites sont négligées.
La mise en oeuvre d'une machine constante à arbre rotatif comme appareil utilisateur dans un système d'entraînement conforme à l'invention, alors que dans le but de commander la vitesse de fonctionnement il doit être associé à cet appareil utilisateur à arbre rotatif une seconde machine de refoulement réglable en ce qui concerne le volume de refoulement par révolution, peut être judicieux si à une installation de commande pourrait être raccordé au choix un appareil utilisateur faisant partie d'une pluralité d'appareils utilisateurs d'énergie hydraulique qui est respectivement couplé avec un utilisateur d'énergie mécanique.
Dans ce cas, il peut être plus économique de monter en supplément une machine de refoulement réglable et pour la pluralité des utilisateurs d'utiliser respectivement une machine constante bon marché.
Dans le cas d'un accouplement hydraulique, il est possible, conformément à une autre forme de réalisation avantageuse, dans le cas d'un système d'entraînement dans lequel entre la canalisation du réseau sous pression et l'appareil utilisateur, par exemple un cylindre, est branchée une machine de refoulement avec une cylindrée par révolution constante, et dont l'arbre est couplé avec la seconde machine de refoulement réglable, il peut être prévu que;le raccordement d'aspiration de la seconde machine de refoulement soit relié avec la canalisation de liaison entre la première machine de refoulement et l'appareil utilisateur, par exemple un cylindre. On obtient ainsi un double couplage du flux d'énergie.Comme la seconde machine de refoulement est entraînée par la première machine de refoulement, on obtient dans la première machine de refoulement une chute de pression qui correspond à la fraction d'énergie retirée du courant de fluide sous pression et à l'énergie transmise sur l'arbre. Mais par ailleurs, du fluide sous pression est également extrait par la seconde machine de refoulement à partir du courant de fluide sous pression entre la première machine de refoulement et l'utilisateur d'énergie, si bien qu's lUtilisateur parvient seulement un courant de fluide plus réduit correspondant au courant extrait.Ceci a pour conséquence que, contrairement à un système d'entraînement conforme à l'invention dans lequel la seconde machine de refoulement aspire dans la canalisation basse pression, dans le cas d'un système d'entraînement avec un couplage hydraulique de ce type, la seconde machine de refoulement n'a besoin d'avoir qu'une cylindrée plus réduite. Comme les pertes d'énergie dans une machine de refoulement dépendent des dimensions de celle-ci, les pertes d'énergie à travers les deux machines de refoulement sont dans l'ensemble pour cette autre forme de l'invention plus réduites que dans le cas d'un système d'entraînement avec deux machines de refoulement de mêmes dimensions.En dehors de cette influence sur le flux d'énergie, il apparaît, vis-à-vis de la solution dans laquelle la totalité du courant de fluide de la première machine de refoulement est amenée à l'appareil utilisateur, encore une seconde différence dans la mesure où dans le cas de la solution déjà proposée la vitesse de l'appareil utilisateur était déterminée par la vitesse de rotation de l'arbre grâce auquel les deux machines de refoulement sont couplées. Contrairement à cela, dans le cas d'un système d'entraînement avec un couplage hydraulique de ce type, la vitesse de fonctionnement de l'appareil utilisateur d'énergie hydraulique est en outre dépendante du réglage donné à la machine de refoulement réglable avec comme conséquence que ce réglage doit être en outre pris en compte lors de la régulation de la vitesse.
Dans le cas d'un système d'entraînement conforme à l'invention, dans lequel la machine de refoulement branchée entre la canalisation du réseau sou pression et l'appareil utilisateur est réglable, il y a une autre forme de réalisation possible, lorsque la charge définie de l'arbre est apportée par une seconde machine de refoulement utilisée pour obtenir un courant de fluide, cette seconde machine de refoulement étant alors utilisée simultanément comme pompe auxiliaire de commande, si bien que le courant de fluide refoulé par cette machine n'est pas utilisé uniquement dans des buts de commande, mais également pour le transport d'énergie.
Ainsi se trouve économisée, pour deux machines de refoulement, encore une pompe auxiliaire de commande supplémentaire nécessaire seulement pour la régulation de la vitesse. A cet effet, il peut être prévu que la canalisation d'aspiration de la seconde machine de refoulement utilisée comme pompe auxiliaire de commande soit raccordée à une canalisation basse pression, tandis que la canalisation de refoulement de cette machine est raccordée à la canalisation du réseau sous pression, tandis que l'emplacement d'étranglement prévu pour obtenir un signal dépendant de la vitesse de rotation est branché sur la canalisation de refoulement de la pression de commande entre la pompe auxiliaire de commande et la canalisation du réseau sous pression, tandis que la chute de pression sur cet étranglement agit sur une installation de régulation pour la machine de refoulement réglable Certes, cela rend à nouveau nécessaire un étranglement sur un courant de fluide relativement important. Mais comme ici l'étranglement n'est nécessaire que pour obtenir un signal de chute de pression, cette chute de pression peut être notablement plus réduite que celle servant à détruire une partie de l'énergie principale amenée à l'appareil utilisateur, notamment lorsque l'emplacement d'étranglement est constitué de façon telle qu'il n'engendre de façon constante pour tout courant de fluide une faible chute de pression et que le signal dépendant du courant est en outre prélevé. Cela est notamment valable lorsqu'en outre il est mis en oeuvre un couplage hydraulique du type déjà mentionné, pour lequel la canalisation d'aspiration de la seconde machine de refoulement est raccordée à la canalisation de liaison entre la première machine de refoulement et l'appareil utilisateur.
Pour permettre de prédéterminer la vitesse de consigne, l'emplacement d'étranglement peut alors être réglable.
Notamment dans le cas de systèmes d'entraînement avec un couplage hydraulique du type mentionné, dans lesquels la seconde machine de refoulement aspire dans la canalisation entre la première machine de refoulement et l'appareil utilisateur, et qu'ainsi la vitesse de rotation de la machine de refoulement reliant les deux arbres n'est plus proportionnelle à la vitesse de fonctionnement de l'appareil utilisateur, mais aussi fondamentalement dans le cas d'une unité d'entraînement conforme à l'invention, il peut être prévu dans une autre forme de réalisation avantageuse que le signal dépendant de la vitesse de fonctionnement de l'appareil utilisateur, dans le cas où l'appareil utilisateur est un ensemble cylindre-piston, peut être obtenu en ce que un détecteur est disposé dans le cylindre, ce détecteur délivrant à une installation de régulation un signal pour les différentes positions du piston dans le cylindre.
Cette installation de régulation, à partir de la modification de la position du piston dans le cylindre par unité de temps, c'est-à-dire à partir de la vitesse de déplacement du piston (qui comprend du débit de courant de fluide pénétrant dans le cylindre) dérive un signal de régulation influençant la position de réglage de la machine de refoulement réglable. Il peut notamment être prévu qu'un signal de valeur de consigne soit appliqué à l'installation de régulation et que cette installation de régulation à partir du signal pour la valeur réelle de la vitesse de déplacement et du signal de la valeur de consigne de la vitesse dérive un signal de comparaison qui, lorsqu'il n'est pas nul, agit sur l'organe de réglage de la machine de refoulement réglable.
Si cela est avantageux, il peut alors être prévu que la position de réglage considérée de la machine de refoulement réglable agisse également sur I'installation de régulation.
Le problème consistant à maintenir aussi réduites que possible les pertes d'énergie est en pratique correctement résolu par le couplage mécanique des deux machines de refoulement. Si les machines de refoulement sont en supplément couplées hydrauliquement ou bien Si elles sont uniquement couplées hydrauliquement, il en résulte certes des pertes d'énergie mais par contre on a ces autres avantages.
D'autres caractéristiques de l'invention permettent d'envisager d'autres formes avantageuses de celle-ci.
L'invention et différentes formes de réalisation de celle-ci vont être exposées en se référant à des exemples de réalisation représentés sous forme de schémas de branchement sur les dessins ci-joints, dans lesquels
- la figure 1 montre un système d'entraînement avec un ensemble cylindre-piston comme appareil utilisateur, deux machines de refoulement couplées et une régulation hydraulique,
- la figure 2 montre un système d'entraînement avec un couplage hydraulique et une régulation électronique,
- la figure 3 montre un système d'entrainement avec une autre disposition de branchement,
- la figure 4 montre un système d'entraînement dans lequel la pompe auxiliaire de commande est utilisée comme seconde machine de refoulement,
- la figure 5 montre un système d'entraînement avec un appareil utilisateur prévu sous la forme d'un moteur constant à arbre rotatif.
La canalisation 1 du réseau sous pression est raccordée à une pompe non représentée sur les dessins qui refoule dans la canalisation 1 du réseau sous pression du fluide sous pression de façon qu'unie pression autant que possible constante soit maintenue à une valeur élevée dans la canalisation 1, La canalisation 2 aboutit à un réservoir sans pression, Le piston 3 est susceptible de coulisser dans le cylindre 4.
L'ensemble cylindre-piston 3/4 est l'appareil utilisateur dont la vitesse de déplacement doit être commandée. Lå tige du piston 5 reliée au piston 3 sert à mouvoir un appareil utilisateur d'énergie mécanique. La vitesse de déplacement du piston 3 dans le cylindre 4 doit être maintenue, indépendamment des efforts agissant sur la tige du piston 5, a une valeur constante présélectionnée par un signal de commande (signal de valeur de consigne).
A partir de la canalisation 1 du réseau sous pression, une canalisation dérivée 6 aboutit à un moteur hydraulique constant 7 mis en oeuvre comme première machine de refoulement, et à la sortie duquel est raccordée une canalisation 8 qui, par l'intermédiaire d'une vanne à trois positions et à quatre raccordements (vanne à 3/4 voies) 9, susceptible d'être actionnée à volonté, aboutit aux deux canalisations 10 et 11, la canalisation 10 étant raccordée à la chambre de pression 12 du cylindre 4 et la canalisation 11 à la chambre de pression 13 du cylindre 4. Au quatrième raccord de la vanne 9 est raccordée la canalisation 14 reliée par ailleurs à la canalisation 2.
L'arbre 15 du moteur hydraulique 7 est relié à l'arbre 16 d'une pompe 17 mise en oeuvre comme seconde machine de refoulement réglable en ce qui concerne sa cylindrée par révolution, cette pompe étant raccordée d'une part par l'intermédiaire de la canalisation 18 à la canalisation 1 du réseau sous pression et d'autre part par l'intermédiaire de la canalisation 19 à la canalisation 2.
Le moteur hydraulique 7 est muni d'une extrémité d'arbre libre 20 a laquelle peut être raccordé un appareil utilisateur 21 dénergie.de rotation mécanique.
A l'arbre 16 de la pompe 17 est en outre raccordée une pompe auxiliaire de commande (pompe de mesure) 22, au raccord d'aspiration de laquelle est raccordée une canalisation 23, reliée par ailleurs à la canalisation 2. Sur la canalisation de refoulement 24 de la pompe auxiliaire de commande 22 est branché un emplacement d'étranglement ("résistance de mesure") 25, réglable à volonté, ainsi qu'une vanne à deux positions et à deux raccordements 26, susceptible d'être actionnée hydrauliquement, dont la chambre de pression de commande est raccordée par l'intermédiaire d'une canalisation de commande 27 à la canalisation 1 du réseau sous pression, la canalisation de refoulement 24 est par ailleurs raccordée à nouveau à la canalisation 2, si bien qu'un circuit fermé 2, 23, 22, 24, 2 est réalisé.
A la canalisation. de refoulement 24 de la pompe auxiliaire de commande 22 est raccordée, entre cette pompe auxiliaire et l'emplacement d'étranglement 25, une canalisation dérivée 28 aboutissant à une chambre de pression 29 d'une vanne à trois positions et à trois raccordements 30 commandée hydrauliquement, à partir de laquelle est réalisé, par l'intermédiaire des canalisations 31 et 32, un raccordement à la canalisation 1 du réseau sous pression, ainsi qu'un second raccordement par l'intermédiaire de la canalisation 33 à la canalisation 2, tandis que le troisième raccorde ment s'effectue par l'intermédiaire de la canalisation 34 à la chambre de pression 35 d'un cylindre de réglage 36, dans lequel un piston de réglage 37 est susceptible de coulisser contrel'action d'un ressort 38.La tige de piston 39 du piston de réglage 37 est reliée à l'organe de réglage 40 de la pompe réglable 17.
Dans la vanne de régulation 30 est susceptible de se déplacer un tiroir 41 dont une face frontale est sollicitée par la pression régnant dans la chambre 29, tandis que l'autre face frontale prend appui contre un ressort 42 dans une chambre de pression 43, ce ressort 42 prenant lui-même appui contre une coupelle de ressort 44 qui au moyen d'un axe fileté 45 peut être réglée à volonté pour ajuster la précontrainte du ressort 42.
Dans la position représentée sur le dessin, le tiroir 41 est dans sa position neutre par laquelle sa partie médiane se situe avec un recouvrement négatif devant la rainure 46 si bien que la canalisation 34 est fermée
Dans l'exemple de réalisation représenté sur les dessins, la chambre de pression 44 est vidangée par la canalisation 47 qui est raccordée à la canalisation 2.
Mais une autre forme de réalisation est également possible dans laquelle la canalisation 47 est raccordée à une autre canalisation et grâce à laquelle un signal de pression de commande peut être à volonté délivré à la chambre de pression 44. Une forme de réalisation est par exemple possible dans laquelle la canalisation 47 est raccordée à la canalisation 48 entre l'emplacement d'étranglement 49 et une soupape de régulation de pression 50 susceptible d'être actionnée à volonté.
Le mode de fonctionnement est le suivant
La vitesse de déplacement du piston 3 dans le cylindre 4 est déterminée par le courant de fluide qui arrive au cylindre 4 par la canalisation 8 Ce courant est déterminé par la vitesse de rotation du moteur hydraulique 7. Comme l'arbre 15 de ce moteur est rigidement couplé avec l'arbre 16 de la pompe réglable 17, la vitesse de rotation du moteur hydraulique 7 et donc le courant circulant dans la canalisation 8 sont déterminés par la vitesse de rotation de la pompe 17, laquelle à son tour détermine la vitesse de rotation de la pompe auxiliaire de commande 22 dont le courant de refoulement est proportionnel à la vitesse de la pompe réglable 17.Dans le courant de refoulement de la pompe auxiliaire de commande 22 circulant dans la canalisation 24, il s'accumule en amont de l'emplace ment d'étranglement 25 une pression qui est ainsi proportionnelle à la vitesse de rotation de la pompe auxiliaire 22 et donc également à la vitesse de rotation de la pompe 17, ainsi qu'à celle du moteur hydraulique 7. Cette pression d'accumulation est ainsi également proportionnelle au courant de fluide qui arrive par la canalisation 8 au cylindre 4. Cette pression d'accumulation en amont de l'emplacement d'étranglement 25 agit également par l'intermédiaire de la canalisation 28 dans la chambre de pression 29 et donc sur la face frontale du tiroir 41 en déplaçant celui-ci contre l'action du ressort 42 vers la droite du dessin.Du fait de ce déplacement, la liaison entre la canalisation 34 et la canalisation 33 est réalisée par la partie médiane du tiroir 41 et ainsi la chambre de pression 35 est vidangée avec cette conséquence que sous l'action du ressort 38 et la pression régnant dans la canalisation 1 du réseau sous pression, pression transmise par les canalisations 32 et agissant sur la surface de piston annulaire autour de la tige de piston, le piston de réglage 7 est déplacé vers la droite du dessin et ainsi l'organe de réglage 40 de la pompe réglable 17 est positionné de façon correspondante.Si le piston 3 se déplace à une vitesse plus grande que celle correspondant au réglage donné à l'emplacement d'étranglement 25, alors, l'effort produit sur la face frontale du tiroir 41 par la pression accumulée dans la chambre de pression 29 surmonte l'action du ressort 42 et libère ainsi la fonction précédemment décrite. De ce fait, l'organe de réglage 40 de la pompe réglable 17 est déplacé sur une plus grande cylindrée par révolution, si bien que la pompe 17 absorbe une puissance plus importante et qu'ainsi le moteur hydraulique 7 freine plus fortement ce qui entraîne une diminution de sa vitesse de rota tion et donc également du courant de fluide passant par la canalisation 8 et en conséquence une diminution de la vitesse de déplacement du piston 3.
Si par ailleurs la vitesse de déplacement du piston 3, pour un réglage de l'emplacement d'étranglement 25 maintenu constant, devient plus petite par suite d'une modification de la charge, alors la pression accumulée en amont de l'emplacement d'étranglement 25 s'abaisse, ainsi que la pression dans la chambre de pression 29 avec comme conséquence que le tiroir 41 sous l'action du ressort 42 est déplacé vers la gauche du dessin et relie ensemble les canalisations 21 avec comme autre conséquence que la pression régnant dans la canalisation 1 du réseau sous pression agit sur la grande surface frontale du piston de réglage 37, ce qui se traduit par le déplacement vers la gauche du dessin du piston de réglage 37 et qui règle l'organe de réglage 40 de la pompe réglable 17 sur une plus petite cylindrée par révolution avec pour conséquence l'absorption de puissance de cette pompe et donc son action de freinage sur -le moteur hydraulique 7 sont diminuées.
La quantité partielle d'énergie prélevée sur le courant de fluide circulant dans la canalisation 6 en vue de réduire le courant de fluide circulant dans la canalisation 8 est ainsi ramenée dans la canalisation 1 du réseau sous pression par l'intermédiaire du moteur hydraulique 7, des arbres 15, 16, de la pompe réglable 17 et de la canalisation 18.
Si, au raccordement d'arbre 20, est raccordé un appareil 21 utilisateur d'énergie mécanique, sa vitesse de déplacement est proportionnelle à la vitesse de déplacement du piston 3 et l'énergie partielle absorbée par cet appareil utilisateur 21 agit également comme charge de l'arbre du moteur hydraulique 7 comme le couple prélevé par l'arbre 16 à partir de la pompe 17 mais sans influencer le dispositif de régulation de vitesse de rotation de celle-ci.
La position donnée à la vanne 9 détermine le sens de déplacement ou bien l'arrêt du piston 3.
Comme dans l'exemple de réalisation représenté, pour la position de la vanne 9 représentée sur le dessin, le moteur hydraulique 7 se situe à la chute totale de pression entre les canalisations 1 et 2, il est prévu dans une autre forme avantageuse de l'invention qu'au lieu de la vanne 9, il soit prévu une autre vanne à trois positions et à quatre raccordements, pour la position neutre de laquelle les canalisations 8 et 14 sont fermées.Selon encore une autre forme de réalisation, il est mis en oeuvre au lieu de la vanne 9 une vanne grâce à laquelle, dans l'une des positions de commutation, la canalisation 8 est reliée à la canalisation 10 et la canalisation 11 à la canalisation 14, tandis que dans la seconde position de commutation, les canalisations 8 et 14, tout comme les canalisations 10 et 11, sont fermées, cependant que dans la troisième position de commutation, les canalisations 8 et 14 sont fermées et les canalisations 10 et 11 reliées entre elles, si bien que le piston 3 peut être déplacé librement, alors que dans la quatrième position de commutation, la canalisation 8 est reliée avec la canalisation 11, tandis que la canalisation 10 est reliée avec la canalisation 14.
Si pour une raison quelconque la canalisation 1 du réseau sous pression est sans pression, alors la vanne 26 se ferme et permet ainsi un rétablissement rapide de la pression dans la canalisation 24 et donc dans la canalisation 28 lors de la remise en route. En outre, cette vanne 26 doit intervenir de façon telle que lorsque dans la canalisation 1 du réseau sous pression, par exemple par prélèvement d'un débit trop elevé, la pression décroît, il y ait intervention sur le système de régulation de façon que la valeur de consigne de la vitesse de rotation soit modifiée et que la machine de refoulement 17 soit réglée sur une cylindrée plus petite par révolution et ceci également lorsque la vitesse de rotation décroît ("chute de la vitesse de rotation").
Grâce à une soupape de précontrainte (soupape de limitation de la pression) non représentée sur le dessin, ou bien grâce à un réservoir sans pression qui est disposé de façon telle que le niveau de liquide dans ce réservoir se situe toujours au-dessus de la canalisation 2, il est garanti que la canalisation 2 est toujours remplie de liquide si bien que par exemple la pompe auxiliaire de commande 22 peut toujours aspirée dans la canalisation 2.
Dans la forme de réalisation selon la figure 2, un moteur hydraulique 56 constant est raccordé en tant que première machine de refoulement, par 1 'in- termédiaire d'une canalisation 55 à la canalisation 1 du réseau sous pression. A ce moteur hydraulique 56 est raccordée la canalisation de liaison 57 qui aboutit à une vanne à trois positions et à quatre raccordements (vanne à 3/4 voies) 58, à partir de laquelle les deux canalisations 59 aboutissent aux deux chambres de pression du cylindre 4. La vanne 58 sert ainsi à déterminer le sens de déplacement du piston 3.
Par l'intermédiaire de l'arbre 60, le moteur hydraulique 56 est relié à la pompe réglable 61 branchée en tant que seconde machine de refoulement, la canalisation de refoulement 62 de cette pompe étant également raccordée à la canalisation 1 du réseau sous pression et sa canalisation d'aspiration 63 étant raccordée à la canalisation de liaison 57.L'organe de réglage 64 de la pompe hydraulique réglable 61 est relié à la tige de piston 65 d'un piston de réglagé 66 susceptible de coulisser dans un cylindre de réglage 67 dans lequel sont ménagées par le piston de réglage 66 deux chambres de pression 68 et 69, avec un ressort 70 disposé dans la chambre de pression 69, La chambre de pression 69 est raccordée par une canalisation 71 à la canalisation 1 du réseau sous pression, grâce à quoi le fluide sous pression en provenance de la canalisation 1 du réseau sous pression arrive par l'intermédiaire de la canalisation 71 et de la chambre de pression 69 dans la canalisation 72 qui aboutit à une vanne de régulation 73 dans laquelle un tiroir de régulation 74 est susceptible de coulisser.A la vanne de régulation 73 est raccordée d'autre part une canalisation de liaison 75 aboutissant à la chambre de pression 68 du cylindre de réglage 67, ainsi qu'une canalisation d'évacuation 76 aboutissant à la canalisation à basse pression 2.
Dans la vanne de régulation 73, une chambre de pression 77 est ménagée devant l'une des surfaces frontales du tiroir de régulation 74, Le tiroir de régu latiôn 74 prend appui par sa face frontale opposée à la chambre de pression 77 sur un ressort 78 disposé dans une chambre sans pression.
A une extrémité du cylindre 4 est disposé un détecteur 79 qui par l'intermédiaire d'un conducteur de signaux 80 délivre en permanence un signal à l'installation de régulation 81, la grandeur de ce signal étant proportionnelle à la distance entre le piston 3 et le détecteur 79.
Grace à l'organe de manoeuvre 82, un signal de valeur de consigne susceptible d'être choisi à volonté peut être délivré en permanence, ce signal par l'intermédiaire d'un conducteur de signaux 83 étant également appliqué à l'installation de régulation 81 qui par l'intermédiaire d'un conducteur de signaux 84 agit sur une soupape 85 de commande de la pression qui est raccordée à une canalisation 86, elle-même raccordée à la canalisation 1 du réseau sous pression. La soupape 85 de commande de la pression détermine la pression dans la canalisation 87 et donc dans la chambre de pression 77. Une telle commande électronique peut etre conçue de façon telle qu'elle réagisse plus rapidement qu'une commande hydraulique. A partir de l'organe de manoeuvre 82, un autre conducteur dé signaux 88 aboutit à la bobine magnétique de la vanne 58.
Dans la position représentée sur le dessin de la vanne 58, le système se trouve à l'état de repos.
Si alors un signal est délivré par l'intermédiaire de l'installation 82 d'actionnement de l'émetteur de valeur de consigne, d'une part la vanne 58 est ouverte et d'autre part une valeur de consigne est délivrée à l'installation de régulation 81 pour la vitesse de déplacement du piston 3. Par la canalisation 55, le moteur hydraulique 56, la canalisation de liaison 57, la vanne 58 et l'une des canalisations 59, un courant de fluide arrive dans le cylindre 4. De ce fait, le moteur hydraulique 56 est mis en rotation et entraîne, par l'intermédiaire de l'arbre 60, la pompe hydraulique 61 qui, par l'intermédiaire de la canalisation d'aspiration 53, aspire du fluide sous pression à partir de la canalisation de liaison 57 et le réemmagasine par l'intermédiaire de la canalisation 62 dans la canalisation 1 du réseau-sous pression.
Les deux unités de refoulement 56 et 61 se situent ainsi à la même chute de pression mais comme elles présentent toutefois des volumes de refoulement différents par révolution, l'une d'elles parvient toutefois à entraîner l'autre jusqu' ce qu'un état d'équilibre soit obtenu. La vitesse de déplacement du piston 3 est ainsi déterminée par la vitesse de rotation de l'arbre 60 et par le réglage donné à la pompe hydraulique 61. Mais ce réglage est à nouveau déterminé par la pression dans la canalisation 87, elle-même déterminée par la soupape 85 de commande de la pression qui de son côté est influencée par l'installation de régulation 81.
Si l'effort exercé sur la face frontale du tiroir de régulation 74 par la pression régnant dans la chambre de pression 77 est juste égal à l'effort qu'exerce alors le ressort 78 sur l'autre face du tiroir de régulation 74, lorsque celui-ci se trouve dans sa position neutre, alors ce tiroir 74 est maintenu par cet équilibre des efforts dans cette position neutre où sa partie médiane ferme la rainure annulaire dans laquelle débouche la canalisation 75. De ce fait, la chambre de pression 68 du cylindre de réglage 67 est fermée.
L'installation de réglage ne continue pas à se déplacer.
Si, par l'intermédiaire de la soupape 85 de commande de la pression, du fait d'un signal dans l'installation de régulation 81, la pression est abaissée dans la chambre de pression 77, l'action du ressort 78 déplace le tiroir de régulation 24 vers la gauche du dessin, si bien que par l'évidement prévu sur la droite du dessin du tiroir de régulation 74, les canalisations 72 et 75 sont reliées entre elles et ainsi la pression de la canalisation 1 du réseau sous pression s'établit dans la chambre de pression 68 devant la grande surface du piston de réglage 66 de sorte que le piston de réglage 66 se déplace vers la gauche du dessin.Si inversement, par l'intermédiaire de la soupape 85 de commande de la pression, la pression est augmentée dans la canalisation 87, le piston de régulation 74 est déplacé vers la droite du dessin et la canalisation 75 est reliée à la canalisation 76 et ainsi le fluide sous pression est évacué de la chambre de pression 68 du cylindre de réglage 67. Les deux machines de refoulement 56 et 61 peuvent être de plus petites dimensions que dans le cas de l'installation selon la figure 1, car la pompe o1, si elle est susceptible d'être réglée au-delà de la position neutre, peut refouler, par l'intermédiaire de la canalisation 63, dans la canalisation 67, et le courant maximal de fluide arrivant au cylindre 4 n'a pas besoin de passer par le moteur hydraulique 56.Comme l'arrêt du piston 3 peut être commandé par l'arrêt de l'arbre 60, la pompe 61 n'a besoin de prendre en charge qu'une partie du courant du moteur hydraulique 56.
Dans la position de commutation représentée sur le dessin de la vanne de commutation 53 deux positions et à quatre raccordements, on obtient la commutation décrite, pour laquelle un raccordement de la machine réglable 61 est assuré par l'intermédiaire de la canalisation 63 sur la canalisation 67, tandis que la canalisation 89 raccordée à la canalisation 2 est reliée à un raccordement de la vanne 58. Dans l'autre position de commutation de la vanne de commutation 53, un raccordement de la machine de refoulement 61 à la canalisation 2 est réalisé par l'intermédiaire de la canalisation 89, et la canalisation 63 raccordée à la canalisation 57 fermée. Dans cet état de commutation, le système d'entraînement selon la figure 2 se différencie du système d'entraînement selon la figure 1 uniquement par l'installation électronique de commande 81, 82, 79, 84, 85.Grâce à la vanne de commutation 53, on peut ainsi réaliser avec un système d'entraînement unique deux états de commutation, selon que l'un ou l'autre de ces états de commutation est plus favorable pour la situation de fonctionnement considérée.
La forme de réalisation selon la figure 4 se différencie de la forme de réalisation selon la figure 2 en ce que, dans ce cas, la première machine de refoulement 96 branchée entre la canalisation 1 du réseau sous pression et l'appareil utilisateur (cylindre 4) est la machine de refoulement réglable. Ainsi est raccordée à la canalisation 55, raccordée de son côté à la canalisation 1 du réseau sous pression, la machine de refoulement réglable 96 à partir de laquelle la canalisation de liaison 97 aboutit à la vanne 58 reliée par l'intermédiaire de la canalisation 59 avec le cylindre 4. L'organe de réglage 94 de la machine de refoulement réglable 96 est relié à la tige 65 du piston de réglage 66.L'arbre 91 relie la machine de refoulement réglable 96 avec la seconde machine de refoulement 82 revêtant la forme d'une pompe constante, qui est raccordée à la canalisation 62 et qui aspire dans la canalisation 99 à partir de laquelle une canalisation de liaison 98 aboutit à la vanne 58. Par le réglage donné à la machine de refoulement réglable 96, pour une chute de pression déterminée entre les canalisations 55 et 97, le couple sur l'arbre 91 est déterminé, couple grâce auquel la pompe constante 92 est entraînée. Le courant de fluide arrivant au cylindre 4 par la canalisation de liaison 97 est déterminé par la vitesse de rotation de l'arbre 91 et par la position de réglage donnée à la machine de refoulement réglable 96, cette position de réglage étant à son tour déterminée par l'installation 65 et 78.Dans ce cas, la pression dans la chambre de pression 77 est déterminée en fonction de la vitesse de rotation de l'arbre 91, tandis que sur cet arbre 91 est raccordée une pompe auxiliaire de commande 100 qui par l'intermédiaire d'une canalisation 101 aspire dans la canalisation 2 et refoule dans une canalisation 103 de refoulement de la pression de commande, sur laquelle est disposé un emplacement d'étranglement réglable 104.
Pour une vitesse de rotation déterminée de l'arbre 91 la pompe auxiliaire de commande 100 revêtant la forme d'une pompe constante refoule dans la canalisation 103 et donc vers l'emplacement d'étranglement 104 un courant de fluide déterminé. Pour un réglage déterminé donné å l'emplacement d'étranglement 104 et pour un courant de fluide déterminé refoulé à partir de la pompe auxiliaire de commande 100 dans la canalisation 103, une pression déterminée s'établit en amont de l'emplacement d'étranglement 104, cette pression agissant également par l'intermédiaire de la canalisation 105 dans la chambre de pression 77.A la vanne de régulation 73 et au cylindre de réglage 67 interviennent en fonction de la pression dans la chambre de pression 37 les fonctions de régulation déjà décrites en relation avec la figure 2, avec cette conséquence que pour un réglage déterminé de l'emplacement d'étranglement 104, il y a régulation sur une vitesse de rotation constante de l'arbre 91 associée à ce réglage de l'emplacement d'étranglement 104,
Notamment, lorsque dans de tels cas, une information en retour est donnée à la vanne de régulation 73 sur la position de l'organe de réglage 94 ou bien de la tige 65 du piston de réglage, la vitesse de déplace ment du piston 54 peut être alors commandée par 1 'installation,
Une telle installation d'information en retour sur la position est représentée. sur la figure 4 avec les parties 106 à 109.
Dans le cas de la forme de réalisation selon la figure 4, une machine de refoulement réglable 96 est à nouveau raccordée à la canalisation 1 du réseau souspression par l'intermédiaire de la canalisation 55, l'organe de réglage 94 de cette machine étant relié avec la tige 65 du piston de réglage 66 qui est susceptible de coulisser dans le cylindre de réglage 67. A partir de la machine de refoulement réglable 96, une canalisation de liaison 60 aboutit à la vanne 58 et à partir de celle-ci et par l'intermédiaire respectivement de l'une des canalisations 59 au cylindre 4, auquel cas l'autre des deux canalisations 59 constitue une canalisation de retour qui est reliée par l'intermédiaire de la vanne 58 avec la canalisation d'évacuation 89, laquelle de son c8té est reliée à la canalisation 2.A son tour, la pompe auxiliaire de commande 100 est raccordée à l'arbre 91 de la machine de refoulement réglable 96, cette pompe aspirant par la canalisation 101. Dans cette forme de réalisation, aucune autre machine de refoulement n'est toutefois raccordée à la canalisation 91, mais la pompe auxiliaire de commande 100 est prévue conformément à l'invention comme seconde machine de refoulement et refoule dans la canalisation 113 de refoulement de la pression de commande qui est reliée en aval de l'emplacement 104 à la canalisation 112, laquelle est raccordée à la canalisation 1 du réseau sous pression, si bien que la pompe auxiliaire de commande 100 refoule contre la pression régnant dans la canalisation 1 du réseau sous pression.
La position de réglage considérée de l'organe de réglage 94 de la machine de refoulement réglable 96 est transmise, par l'intermédiaire de la tige de piston 65 du levier à deux bras 106 articulé à poste fixe dans le boîtier, de la tige de poussée 107 et du second levier 108 également articulé à poste fixe sur le boitier, à la coupelle de ressort 109 contre laquelle prend appui le ressort 78.
La vanne de régulation 123 se différencie de la vanne de régulation 73 uniquement en ce que la position du tiroir de régulation 74 est déterminée non seulement par la pression dans la chambre de pression 77 mais également par la position de la coupelle de ressort 109 et donc par la précontrainte du ressort 78.
En outre, dans le cas de la vanne de régulation 123, la chaMbre de pression située à droite sur le dessin est également sollicitée par la pression et ceci par l'intermédiaire de la canalisation lui5, si bien que les forces de pression agissant sur les deux faces frontales du tiroir de régulation 74 sont déterminées par la chute de pression à l'emplacement d'étranglement réglable 104. Le courant de fluide arrivant par la canalisation 110 au cylindre 4 est ainsi déterminé par la vitesse de rotation de la machine de refoulement 96 et par la position de réglage donnée à cette machine.La vitesse de rotation agit, par l'intermédiaire de la pression accumulée en amont de l'emplacement d'étranglement 104, dans le courant de fluide refoulé par la pompe auxiliaire de commande 100, dans la chambre de pression 77 sur l'installation de régulation,
Mais la position de réglage agit également de la manière décrite par l'intermédiaire de la précontrainte du ressort 78. Par un choix délibéré du réglage donné à l'emplacement d'étranglement 104, c'est-à-dire de la section libre de passage du courant, le courant de fluide arrivant au cylindre 4 par la canalisation 110 peut être ainsi déterminé.
Dans le cas de la forme de réalisation selon la figure 5, l'appareil utilisateur d'énergie hydraulique dont la vitesse de fonctionnement doit être commandée et réglée sur une constante, est le moteur hydraulique constant 126, qui par l'intermédiaire de son arbre 121 entraîne une appareil utilisateur d'énergie mécanique ("charge") 122, tel que l'entraî- nement d'une soufflerie ou un entraînement de propulsion.
Grâce à un accouplement 124 susceptible d'être désaccouplé, l'arbre 121 du moteur constant 126 est relié à l'arbre 125 de la seconde machine de refoulement, à savoir la pompe hydraulique réglable 61, la pompe auxiliaire de commande 1Qû étant également reliée à l'arbre 125. La canalisation d'évacuation 127 du moteur constant 126 est reliée à une canalisation de retour 128 à laquelle se raccorde également la canalisation d'aspiration 129 de la pompe hydraulique réglable 61, et à laquelle en outre est raccordée une canalisation 80 sur laquelle est disposée une vanne à deux positions et à deux raccordements ("vanne 2/2 voies") 131, susceptible d'être commandée à volonté, tandis que la canalisation 80 en aval de cette vanne 131 est raccordée à la canalisation basse pression 2.En fonctionnement, la canalisation 130 est parcourue par le courant de fluide différentiel qui dépend de la position de réglage de la pompe hydraulique 61 relativement au volume de refoulement du moteur hydraulique 126 et de la vitesse de rotation des arbres 121 et 125 couplés ensemble.
Dans une forme de réalisation non représentée sur les dessins1 il est prévu une possibilité de mesurer l'importance du courant de fluide parcourant la canalisation 130 et d'utiliser le signal de mesure ainsi obtenu comme signal de commande supplémentaire.
Il est en outre prévu sur la canalisation 62 une vanne à deux positions et deux raccordements (vanne à 2/3 voies) 132, laquelle dans l'une de ses positions de commutation relie la canalisation 62 avec le raccordement de la pompe hydraulique 61 et ferme la canalisation 133 raccordée à la canalisation basse pression 2, ou bien qui, dans l'autre position de commutation, ferme la canalisation 62 et relie le raccordement de la pompe hydraulique 61 à la canalisation 133. Selon une forme de réalisation avantageuse, il est prévu que les installations de manoeuvre des vannes 131 et 132 sont reliées entre elles de sorte que les deux vannes soient commutées simultanément.
Si l'accouplement 124 assure la liaison, si la vanne 131 est dans la position ouverte représentée sur le dessin, tandis que la vanne 132 est dans la position représentée sur le dessin où elle relie la canalisation 62 avec le raccordement de la pompe hydraulique 61, alors par l'intermédiaire de l'installation de commande et de régulation 73 à 78 et 100 à 105, la vitesse de rotation des arbres 121 et 125 couplés ensemble par l'accouplement 124 est déterminée et donc la vitesse de rotation, avec laquelle l'appareil utilisateur d'énergie mécanique 122 est entraîné par l'arbre 121.La fonction de régulation correspond alors au montage représenté sur la figure 3 avec cette différence que la première machine de refoulement 96 ne sert pas à commander la vitesse de fonctionnement d'un autre utilisateur d'énergie hydraulique mais que le moteur hydraulique constant 126 constitue lui-même directement l'appareil utilisateur commandé.
Dans un autre état de commutation, l'accouplement 124 est désaccouplé, tandis que la vanne 131 est amenée dans la position fermée et la vanne 132 dans la seconde position de commutation, où elle relie le raccordement de la pompe hydraulique 61 à la canalisation 133. En ce qui concerne le fonctionnement, le même effet est alors obtenu que dans l'exemple de réalisation selon la figure 4, simplement au lieu de la pompe réglable 96, la pompe réglable 61 est mise en oeuvre et au lieu du cylindre 4 avec le piston 3, le moteur hydraulique constant 126 avec la charge 122 est mis en oeuvre.
I1 est représenté sur le dessin que la canalisation 128 peut se poursuivre en parallèle à la canalisation 1 du réseau sous pression. I1 est ainsi possible entre la canalisation du réseau sous pression 1 et la canalisation de retour 128 de brancher plusieurs moteurs hydrauliques correspondant au moteur hydraulique 126 par l'intermédiaire chaque fois d'une canalisation correspondant à la canalisation 55 et d'une canalisation correspondant à la canalisation 127.Si alors sur la canalisation 55 et chacune des canalisations parallèles analogues à celle-ci etou sur la canalisation 127 et sur chacune des canalisations parallèles analogues à celle-ci, une vanne susceptible d'être fermée à volonté est disposée et Si tous ces moteurs hydrauliques constants sont susceptibles d'être raccordés à l'accouplement 124, il est alors possible de commander et de régler au moyen d'une unique machine réglable de refoulement 61 la vitesse de l'un quelconque de ces multiples moteurs hydrauliques simples et donc bon marché.Selon une autre forme de réalisation, il n'est également pas nécessaire que la canalisation 128 se continue mais il est possible que selon le type de la charge 122 entraînée, l'un quelconque de plusieurs moteurs constants, correspondant au moteur constant 126, et reliés respectivement à un appareil utilisateur déterminé d'énergie mécanique, soit raccordé à volonté entre les canalisations 55 et 127 et simultanément à l'accouplement 124. Grâce à cela1 on obtient également que chaque appareil utilisateur d'énergie mécanique, qui doit être relié de façon durable avec un moteur hydraulique, ne soit relié qu'à un moteur hydraulique constant et que malgré cela le moteur hydraulique constant considéré associé avec son appareil utilisateur d'énergie mécanique puisse être réglé en vitesse de rotation. Egalement, on peut raccorder à l'accouplement 124 un arbre d'un moteur hydraulique constant à la suite duquel est branché un dispositif cylindre-piston 3, 4 selon la figure 2.
Pour commander la vitesse de déplacement de l'utilisateur d'énergie hydraulique, il suffit dans la forme de réalisation la plus simple des différents exemples de réalisation de commander délibérément le réglage de la machine réglable de refoulement considérée et d'observer la vitesse de déplacement qui en résulte pour éventuellement faire varier ce réglage délibéré de la vitesse observée.

Claims (20)

REVENDICATIONS
10) Système d'entraînement hydraulique avec une canalisation d'un réseau sous pression, dans laquelle un fluide est amené sous une pression déterminée, et avec un appareil utilisateur d'énergie hydraulique raccordé à cette canalisation du réseau sous pression, ainsi qu'avec une installation de commande pour la vitesse de fonctionnement de cet appareil utilisateur, système d'entraînement hydraulique caractérisé en ce que l'appareil utilisateur (4, 126) est d'un type tel que le rapport entre la chute de pression sur cet appareil utilisateur et l'effort transmis à sa sortie est constant, tandis que cet appareil utilisateur (4, 126) est couplé avec une machine de refoulement (61, 92, 100) prévue comme convertisseur d'énergie, cette machine étant réglable en ce qui concerne le volume,de refoulement par tour de révolution, étant munie d'un dispositif de régulation de la vitesse de rotation, et comportant un arbre rotatif.
20) Système d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil utilisateur (126) comporte également un arbre rotatif (121) lequel est couplé mécaniquement avec l'arbre (125) de la machine de refoulement réglable (61).
30) Système d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil utilisateur (4) est couplé hydrauliquement avec la machine de refoulement (96) comportant un arbre rotatif.
40) Système d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil utilisateur (126) est couplé aussi bien mécaniquement qu'hydrauliquement avec la machine de refoulement réglable (61).
50) Système d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux machines de refoulement (7, 17, 56, 61, 96, 92) prévues pour la conversion d'énergie hydraulique en énergie mécanique ou bien inversement, et comportant chacune un arbre rotatif, sont couplées ensemble côté arbre, l'une (17, 61, 96) de ces machines étant réglable en ce qui concerne le volume refoulé par tour de révolution, tandis que l'autre (7, 56, 92) présente un volume de refoulement constant par tour de révolution
60) Système d'entrainement selon la revendication 5, notamment système d'entraînement pour lequel l'appareil utilisateur est un cylindre (4) avec un piston coulissant (3), système caractérisé en ce que l'une des machines de refoulement (7, 17, 56, 61, 96, 92) comportant un arbre rotatif est branchée entre la canalisation du réseau sous pression et l'appareil utilisateur (4).
70) Système d'entraînement selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'une première machine de refoulement (7, 56) branchée entre la canalisation du réseau sous pression (1) et l'appareil utilisateur (4) a un volume de refoulement constant par tour de révolution, tandis que la seconde machine de refoulement hydraulique (17 ou 61) couplée avec cette première machine de refoulement a un volume de refoulement par tour de révolution réglable.
80) Système d'entraînement selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la machine de refoulement hydraulique (96) branchée entre la canalisation (1) du réseau sous pression et l'appareil utilisateur (4) a un volume de refoulement par tour de révolution réglable.
90) Système d'entraînement selon la revendication 7, caractérisé en ce que la seconde machine de refoulement (61) est également couplée hydrauliquement avec l'appareil utilisateur (4).
100) Système d'entraînement selon la revendication 9 caraerisê en ce que la machine de refoulement réglable (61) est reliée avec la canalisation (57) amenant le fluide sous pression de la machine de refoulement (56) branchée entre l'appareil utilisateur (4) et la canalisation (1) du réseau sous pression à l'appareil utilisateur (4).
110) Système d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la machine de refoulement (126), dont le volume de refoulement est constant par tour de révolution, constitue l'appareil utilisateur hydraulique.
120) Système d'entraînement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la seconde machine de refoulement est une pompe auxiliaire -de commande (100), dont la canalisation d'aspiration (101) est raccordée à une canalisation basse pression (2), et dont la canalisation de refoulement (113) du fluide de commande sous pression est raccordée à la canalisation (1) du réseau sous pression, un emplacement d'étranglement (104) étant disposé sur la canalisation de refoulement (112, 113) du fluide de commande sous pression entre la pompe auxiliaire de commande (100) et la canalisation (1) du réseau sous pression, tandis que la chute de pression à cet emplacement d'étranglement (104) agit sur une installation de régulation (123) pour la machine de refoulement réglable (96).
13) Système d'entraînement selon la revendication 1, dans lequel l'appareil utilisateur d'énergie hydraulique est un moteur à vitesse constante avec un arbre rotatif, système caractérisé en ce que l'arbre (121) du moteur (126) à vitesse constante est couplé avec l'arbre (125) de la machine de refoulement réglable (61), tandis que l'appareil utilisateur (126) et la seconde machine de refoulement (61) sont branchés hydrauliquement l'un derrière l'autre,
140) Système d'entraînement selon la revendication 13, caractérisé en ce que sur l'arbre (121, 125) entre l'appareil utilisateur (moteur à vitesse constante (126) et la seconde machine de refoulement (61) est disposé un accouplement (124) susceptible d'être désaccouplé, tandis que la canalisation d'évacuation (127) de l'appareil utilisateur (126) est susceptible d'être raccordée en un système fermé à la canalisation d'aspiration (129, 130) de la seconde machine de refoulement (61) et que le second raccordement de la seconde machine de refoulement (61) est susceptible d'être séparé de la canalisation (1) du réseau sous pression et d'être relié avec la canalisation basse pression (2),
150) Système d'entraînement selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'au choix un ou plusieurs de plusieurs appareils utilisateurs d'énergie hydraulique est ou sont susceptibles d'être branchés dans un ensemble fermé en série ou en parallèle avec la seconde machine de refoulement (61).
160) Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que, sur l'appareil utilisateur (4, 126) d'énergie hydraulique, est disposé un émetteur pour un signal-électrique dépendant de la vitesse de fonctionnement, le signal délivré par cet émetteur agissant sur une installation de régulation (81) à partir de laquelle un signal de commande est dirigé sur l'installation de réglage de la machine de refoulement réglable (61).
170) Système d'entraînement selon la revendication 16, dans lequel l'utilisateur (4) d'énergie hydraulique est un piston (3) susceptible de coulisser dans un cylindre (4), système caractérisé en ce que dans ou sur le cylindre (4) est disposé un détecteur (79) de la position du piston (3), le signal émis par ce détecteur pour la position du piston (3) dans le cylindre (4), étant, dans une installation de misa en forme, mis sous la forme d'un signal de vitesse dépendant de la modification dans le temps du signal pour la position du piston (3) dans le cylindre (4).
180) Système d'entraînement selon la revendication 16, caractérisé en ce que le signal dépendant de la vitesse, ainsi qu'un signal en provenance d'un émetteur de valeur de consigne de la vitesse, sont appliqués à une installation de régulation (81) dans laquelle ces deux signaux sont traités pour fournir un signal de commande agissant sur l'installation de reglage de la machine de refoulement réglable (81).
190) Système d'entraînement selon la revendication 18, caractérisé en ce que le signal en provenance de l'installation de régulation (81) agit sur une soupape électromagnétique commandant une pression qui dépend de la grandeur du signal électrique.
200) Système d'entraînement selon la revendication 19, caractérisé en ce que la pression commandée par la soupape électromagnétique (85) agit sur un piston-pilote (74), susceptible d'être déplacé contre l'action d'un ressort, d'une installation d'amplification (73, 66, 69, 65) d'un effort d'asservissement.
210) Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que, sur l'installation de régulation pour la position de l'organe de réglage de la machine de refoulement réglable, agit, en dehors d'un signal dépendant de la vitesse, un signal dépendant de la position de réglage de l'organe de réglage (94) de la machine de refoulement réglable (96).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2739968A1 (de) * 1977-09-06 1979-03-15 Heinrich Prof Dr Ing Nikolaus Antriebssystem mit hydrostatischer kraftuebertragung
DE2847044A1 (de) * 1977-11-28 1979-06-07 Karl Marx Stadt Ind Werke Grenzlastregelung fuer hydrostatische antriebe
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