FR2580732A1 - Centrale hydraulique comportant un ou plusieurs recepteurs de nature differente alimentes par la pompe a huile d'un moteur par l'intermediaire d'elements obturateurs ou vannes, assurant le passage de l'huile du graissage aux recepteurs et la restitution de cette huile au circuit de graissage du moteur - Google Patents

Abstract

CENTRALE HYDRAULIQUE COMPORTANT DES RECEPTEURS DE NATURE DIFFERENTE, ALIMENTEE PAR LA POMPE A HUILE D'UN MOTEUR, PAR L'INTERMEDIAIRE DE VANNES ASSURANT LE PASSAGE DE L'HUILE DE GRAISSAGE AUX RECEPTEURS AUX FINS D'ALIMENTATION, D'UNE PART, ET LA RESTITUTION DE CETTE HUILE, DIRECTEMENT, AU CIRCUIT DE GRAISSAGE DU MOTEUR, D'AUTRE PART. SUIVANT LA NATURE DES RECEPTEURS, LES VANNES UTILISEES QUI COMPORTENT UN ORGANE MOBILE DONT LE DEPLACEMENT ASSURE LE PASSAGE DE L'HUILE D'ALIMENTATION ET CELUI DE L'HUILE RESTITUEE, SONT DES VANNES A ROTOR, DES VANNES A TIROIR OU DES VANNES A COMMANDE D'AMPLIFICATION (VCA). APPLICATION A LA COMMANDE DE BENNES BASCULANTES, D'ENGINS DE RELEVAGE D'OUTILS AGRICOLES, A LA COMMANDE DE FREINS OU D'EMBRAYAGE ET AUTRES.

Description

La présente invention concerne une centrale hydraulique comportant un ou plusieurs récepteurs de nature différente, alimentés par la pompe à huile d'un moteur pouvant être celui d'un véhicule par l'intermédiaire de vannes assurant le passage de l'huile de graissage aux récepteurs aux fins d'alimentation ainsi que la restitution de cette huile, au circuit de graissage du moteur.

D'une façon générale, suivant l'invention, tout moteur thermique équipé d'une pompe à huile, peut devenir une centrale hydraulique capable d'alimenter plusieurs récepteurs et ce, de façon indépendante, sans toutefois que la fonction primaire de graissage du moteur soit interrompue de quelque manière que ce soit.

Ti est connu d'alimenter un ou plusieurs récepteurs à partir de la pompe à huile d'un moteur mais, pour assurer une certaine continuité de graissage qu'il est dangereux de couper pendant des instants même relativements brefs, on prévoit soit une pompe à huile auxiliaire, soit une pompe à huile surdîmensionnée.

Cela n'est pas le cas avec l'invention où le graissage du moteur est assuré de façon constante grâce à la "restitution" par les récepteurs, de l'huile qui leur a été envoyée et qui passe directement au circuit de graissage du moteur sans remise sous pression par la pompe à huile.

Suivant la demande de brevet européen nO 84. 400 179. 2 déposée le 27 janvier 1984 par le demandeur, il est connu d'assurer par la restitution, la continuité de graissage d'un moteur, alors que la pompe à huile de ce moteur alimente un ou plusieurs récepteurs.

Suivant l'invention toutefois, la rigoureuse continuité de graissage du moteur, quelle que soit la capacité des récepteurs, est obtenue par l'utilisation de moyens obturateurs ou vannes, comportant un organe mobile du type obturateur dont le déplacement, dans des conditions déterminées, assure l'alimentation en huile de graissage des récepteurs et la restitution au circuit de graissage du moteur de l'huile restituée par les récepteurs, ainsi que par l'utilisation d'un limiteur de pression connecté entre la canalisation d'amenée de l'huile de graissage de la pompe à huile et la canalisation de départ de graissage du moteur.

Suivant l'invention, les récepteurs alimentés par la centrale hydraulique considérée peuvent être de nature différente, bennes basculantes, releveur d'outils de tracteur agricole, blocage de différentiel, système de freinage, commande d'embrayage. Dans ces conditions, suivant la nature du récepteur, les vannes utilisées tout en comportant l'organe mobile dont le déplacement assure l'alimentation en huile et sa restitution, présentent quelques différences.

Ainsi pour l'alimentation de récepteurs du genre benne basculante ou releveur d'outils de tracteur agricole, les vannes utilisées sont à rotor ou à tiroir, tandis que pour l'alimentation de récepteurs du genre système de freinage avec assistance ou commande d'embrayage, les vannes utilisées sont dites à commande d'amplification.

Suivant l'invention, une centrale hydraulique comportant un ou plusieurs récepteurs de nature différente alimentés par la pompe à huile d'un moteur par l'intermédiaire d'éléments obturateurs ou vannes assurant le passage de l'huile de graissage aux récepteurs aux fins d'alimentation d'une part, et la restitution de cette huile, directement, au circuit de graissage du moteur d'autre part, est caractérisée en ce que, dans le but d'assurer un graissage constant du moteur quel que soit le récepteur sollicité, ladite centrale comprend des vannes associées aux récepteurs, lesdites vannes comportant au moins un organe mobile dont le déplacement assure la mise en communication du canal d'arrivée de l'huile de graissage à la centrale, directement relié à la pompe à huile du moteur, à un orifice d'alimentation d'un récepteur ainsi que la mise en communication d'un canal de restitution de l'huile de graissage du moteur, directement avec le canal de graissage du moteur, et un limiteur de pression connecté en amont des vannes, entre le canal d'arrivée de l'huile de graissage et le canal de départ du graissage du moteur, assurant le graissage dudit moteur pendant le retour à sa position normale de l'organe mobile des vannes.

D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, de centrales hydrauliques, assurant l'alimentation en huile du récepteur et la restitution de l'huile à partir de ces récepteurs, l'alimentation étant faite à partir de la pompe à huile pouvant être d'un véhicule, à travers des vannes à organe mobile, donnée à l'aide des figures qui représentent
- la figure 1, le schéma simplifié d'un dispositif suivant l'invention ne comportant qu'un seul récepteur et une seule vanne,
- les figures 2a, 2b ,2c les positions que peut prendre le rotor de la vanne considérée,
- la figure 3a, le schéma en coupe d'une centrale hydraulique, suivant l'invention, alimentant des récepteurs de même nature, à travers des vannes à rotor,
- la figure 3b, une vue en coupe du corps de vanne suivant la ligne c-c de la figure 3a et du rotor non coupé, vu côté carter,
- la figure 3c, une vue d'un rotor seul, vu par le dessus,
- la figure 3d est une coupe selon la ligne b-b de la figure 3,
- la figure 4a, une vue en coupe de la centrale, détaillée par rapport à celle de la figure 3a,
- les figures 4b et 4c, des vues en coupe suivant les lignes b-b et a-a respectivement de la figure 4a,
- les figures 5, 6, 7 et 8, des vues en coupe du corps de vanne et des rotors dans des positions déterminées,
- la figure 9, des vues de vannes à ouverture basse pression utilisées dans la centrale suivant l'invention,
- les figures 10, 11 et 12, des vannes à tiroir utilisables dans la centrale suivant l'invention, les figures 10(a), 11(a) et 12(a) représentant ces vannes en coupe et les figures 10(b), 11(b) et 12(b) ces vannes en coupe vues du dessus, suivant une ligne f-f, et
- la figure 13, une centrale hydraulique suivant l'invention comportant des récepteurs de nature différente.

La figure 1 représente le schéma simplifié d'un dispositif ou centrale hydraulique suivant l'invention ne comportant qu'un seul récepteur 12 du type vérin et une seule vanne du type à rotor par exemple, et les figures 2a, 2b et 2c les positions que prend le rotor de la vanne considérée au cours des différentes phases de l'alimentation en huile de graissage du dispositif simplifié de la figure 1.

Le dispositif de la figure 1 comprend la pompe à huile de graissage 10 du moteur, une vanne pouvant être qualifiée d'alimentation-restitution 11 à quatre voies dans le présent exemple, connectée à la pompe à huile par une canalisation 1. Dans la position où elle est représentée, la vanne 11 présente un orifice de sortie 2 connecté à une canalisation 5 de graissage du moteur.

Le rotor de la vanne 11 présente deux autres orifices 3 et 4 qui sont connectés respectivement aux orifices 8 et 9 d'un vérin 12 qui représente le récepteur, comportant un piston 13 pouvant se déplacer, soit vers la droite, soit vers la gauche. Un limiteur de pression 6 est connecté entre la canalisation 7 d'amenée de l'huile de graissage, connectée à la canalisation 1 de sortie de la pompe à huile 10, et la canalisation 5 de graissage du moteur. Une vanne 15 dite à ouverture à basse pression est montée en parallèle sur le limiteur de pression 6 et un clapet de décharge 14 est monté entre le canal de départ du graissage 5 et une canalisation 16 de retour au carter de la pompe à huile.

Comme cela ressort clairement de la figure, la vanne 11 d'alimentation-restitution qui comporte plusieurs positions, en l'occurrence trois, sert à établir ou couper la communication entre les canalisations 1 de sortie de la pompe à huile, 2 de départ de la canalisation 5 de graissage du moteur, 3 d'alimentation ou de restitution par l'orifice 8 du récepteur 12 et, 4 d'alimentation ou de restitution par l'orifice 9 du récepteur 12 qui en l'occurrence est représenté comme un vérin à double effet.

Le fonctionnement du dispositif de la figure 1 est le suivant, dépendant de la position du rotor 110 de la vanne d'alimentation-restitution 11. Ce rotor peut prendre trois positions schématisées par les figures 2a, 2b, 2c, c'est-àdire une position N, une position G et une position D.

En position N, figure 2a, position milieu. la vanne 11 met en communication les canalisations 1 et 2. ctest-à-dire que la pompe à huile 10 débite directement dans le circuit de graissage du moteur ; le récepteur 12 n'est pas alimenté, les orifices 3 et 4 du rotor sont obturés.

Lorsque le rotor de la vanne 11 se trouve en position
G, figure 2b, la pompe à huile débite dans l'orifice 3, qui se trouve en communication avec l'orifice 8 du récepteur 12, orifice qui joue alors le rôle d'un orifice d'alimentation.

Sous l'effet de la pression transmise par la pompe à huile, le piston 13 se déplace vers la droite et chasse l'huile se trouvant dans la partie droite du récepteur 12 vers l'orifice 9 qui joue alors le rôle d'un orifice de restitution et renvoie cette huile vers l'orifice 4 du rotor de la vanne 11 qui est en communication avec l'or-ifice 2.

L'huile restituée par le récepteur 12 est bien envoyée au circuit de graissage du moteur par la canalisation 5. Dans cette phase de fonctionnement, le graissage du moteur n'est pas interrompu.

Lorsque le rotor de la vanne 11 se trouve en position
D, figure 2c, les orifices 1 et 4 de la -vanne sont en communication et l'huile en surpression de la pompe 10 alimente par l'orifice 9 la partie droite du récepteur 1Z.

Le piston 13 se déplace vers la gauche et chasse l'huile qui se trouve dans la partie gauche du récepteur vers l'orifice 8 jouant alors le rôle d'orifice de restitution ; dans cette position D de la vanne, les orifices 3 et 2 sont en communication et l'huile restituée, chassée vers l'orifice 3, alimente le circuit de graissage du moteur par l'orifice 2 connecté à la canalisation de graissage 5. Dans cette phase de fonctionnement du système, le graissage du moteur n'est pas interrompu.

Ainsi, conformément à l'invention, pendant l'alimention du récepteur, le graissage du moteur n'est jamais interrompu.

Lorsque le piston 13 du récepteur 12 a terminé sa course, c'est-à-dire lorsque l'alimentation proprement dite du récepteur est terminée, et avant que la vanne 11 ne revienne à sa position @, l'huile de graissage qui se trouve en surpression à l'entrée d < la vanne il passe par le limiteur de pression 6 dont 'entrée est connectée à la sortie de 1 a pompe 10 par la cilrlillis.ltiorl et 1 échappement à la canalisation 5 de graissage du moteur.Dans cette phase de fonctionnement encore, lorsque le moteur tourne à son régime d'utilisation et que le piston 13 du récepteur est immobile, se trouvant en position de surcharge en fin de course, la continuité de graissage du moteur est assurée. A ce stade du fonctionnement, le clapet de décharge 14 rétablit la pression d'huile à sa valeur de graissage.

La vanne 15 basse pression dont l'ouverture se fait au-dessous d'une pression déterminée et qui peut être, bien entendu, à commande électrique, assure une fonction de sécurité du graissage du moteur lorsque celui-ci tourne au ralenti et que pour une raison quelconque la vanne li se trouve dans une position autre que la position milieu N.

Les vannes d'alimentation-restitution à rotor se composent d'un corps 11 percé, dans l'exemple décrit dé trois orifices de départ 2, 3, 4 et d'un orifice d'entrée 1, et d'un rotor 110 usiné pour présenter un canal d'alimentation 23 et un canal de restitution 26-27 permettant, lors de sa rotation, de mettre simultanément l'orifice d'entrée 1 en communication avec l'un des trois orifices de départ 2, 3 ou 4, et en communication, les deux orifices de départ restants, créant de ce fait le canal de restitution. Ainsi en position normale (fig. 2a) le rotor 110 présente un canal de graissage 23 reliant l'orifice d'entrée 1 à l'orifice de sortie 2, les deux autres orifices 3 et 4 étant obturés.En position G par exemple (fig. 2b), le rotor présente un canal d'alimentation 130 reliant les orifices 1 et 3, et un canal de restitution 26 reliant les orifices 4 et 2, tandis qu'en position D (fig. 2c) le rotor présente un canal d'alimentation 140 reliant les orifices 1 et 4 et un canal de restitution 27 reliant les orifices 3 et 2.

La figure 3a représente le schéma en coupe d'une centrale hydraulique alimentant de façon indépendante plusieurs récepteurs de même nature à partir de la pompe de graissage d'un véhicule par exemple par l'intermédiaire de vannes d'alimentation-restitution à rotor. Dans l'exemple donné par cette figure 3a on se limite à trois récepteurs, pour des raisons de clarté de l'exposition. Il est entendu que plus de trois récepteurs pourraient être alimentés suivant le principe de l'invention. Ces récepteurs sont alimentés à travers des vannes d'alimentation-restitution d'un type semblable à celui décrit à l'appui de la figure 2,.

c'est-à-dire des vannes dont l'organe mobile est un rotor.

On notera également que sur cette figure 3a on retrouve les éléments essentiels qui ont été décrits figure 1.

La centrale de la figure 3a se compose d'une embase 17 se fixant contre un carter, côté carter CR. Cette embase présente trois orifices, l'un pour une canalisation d'arrivée double 20-21 reliée à la sortie de la pompe à huile non représentée sur cette figure, un autre pour une canalisation de sortie 24 appelée canalisation de départ de graissage du moteur et un orifice 29, qui est l'échappement du clapet de décharge 14 et qui assure le retour au carter de l'huile en excédent et stabilise de ce fait la pression à une valeur convenant au graissage d'un moteur.

A cette embase 17 est fixé un corps de vanne 18 qui, d'ailleurs, peut ne former qu'une seule pièce avec l'embase et qui présente six orifices d'alimentation et de restitution Di-j marqués D1-2, D3-4 et D5-6 sur la figure, deux canaux 20-21 d'alimentation, prolongeant la canalisation d'entrée portant la même référence et un canal 28 reliant l'échappement du limiteur de pression 6 à la canalisation 24 de départ du graissage du moteur. On notera que l'entrée du limiteur de pression n'est pas soumise à l'action d'obturation des rotors, ce qui est, comme déjà dit, un point caractéristique de l'invention. Une calotte de fermeture 19 complète l'ensemble et comprend un canal dit de transfert -22, reliant les canaux d'alimentation 20, 21, aux canaux d'alimentation correspondants 23 des rotors A, B, C qui sont montés à l'intérieur du corps de vanne 18. On notera à propos de ces rotors qu'ils sont sollicités séparément, chacun d'eux commandant l'alimentation et l'échappement d'un récepteur. Chaque rotor A, B, C comporte un canal d'alimentation 23, un canal de retour 25 et deux canaux de restitution 26 et 27. Ces éléments composants d'un rotor sont clairement mis en évidence sur la figure 3b qui représente une vue en coupe du corps de vanne 18 et le rotor B (non coupé), suivant la ligne c-c de la figure 3a vue du côté restitution et la figure 3c qui représente le rotor de la figure 3b, vu par le dessus.

On rappellera que le canal d'alimentation 23 d'un rotor a la propriété pour une rotation d'angle a dudit rotor par rapport à son point milieu, de mettre en communication, soit le canal 20 d'amenée de l'huile de graissage avec un orifice de départ 3 (Di), soit le canal 21 avec l'orifice de départ 4 opposé (Dj) ; cette rotation, de plus, met en communication un des canaux de restitution 26-27 avec le canal de retour 25.

La figure 3d représente une vue en coupe de l'ensemble de la figure 3, suivant la ligne b-b pour montrer les canalisations.

La figure 4a représente une vue en coupe de la centrale hydraulique avec son embase et le corps de vanne dans lequel sont montés trois rotors et la calotte de fermeture. Cette figure est semblable à la figure 3a mais donne une représentation plus détaillée de l'embase 17. Les figures 4b et 4c sont respectivement des vues en coupe de l'ensemble représenté figure 4a, suivant les lignes b-b et a-a. On ne décrira, pour ces figures, que ce qui a trait à l'embase. On y a fait figurer une vanne dite à ouverture basse pression 15 à travers laquelle, l'huile provenant de la pompe à huile du véhicule par les canaux d'arrivée d'alimentation 20-21 peut, si cela est nécessaire dans des conditions qui seront expliquées plus loin, passer directement au canal de graissage 24.Cette embase comporte également une électrovanne 31, mettant, dans des conditions qui seront précisées par la suite, également en communication directe, les canaux 20-21 avec le canal 24. Un manocontact 30 peut compléter l'ensemble.

Le fonctionnement de l'ensemble qui vient d'être décrit vi et ru donné dans ce qui suit à l'aide en plus des figures 5, 6, 7 et 8 qui représentent des vues en coupe du corps de vanne et des rotors dans des positions déterminées. La figure 5 représente le corps de vanne et le rotor C en sa position milieu N, vue de l'arrière en considérant le sens de sortie de l'huile, coupe vue suivant la ligne c-c de la figure 4a.La figure 6 représente le corps de vanne et le rotor B vus de l'avant pour llne rotation d'angle a vers la gauche ; la figure 7 représente le corps de vanne et le rotor B vus en coupe de l'arrière suivant la ligne c-c de la figure 3a et pour une rotation d'angle a vers la gauche, et la figure 8 représente le corps de vanne et le rotor A en position milieu N, en coupe, vus de l'avant.

Lorsque tous les rotors de la centrale sont en leur position N (figure 5 et figure 8), appelée aussi position milieu, l'huile de graissage provenant de la pompe à huile 10, non représentée sur les figures 3a et 4a, arrive dans l'embase 17 par les entrées 20-21 des canaux portant les mêmes références, qui la font passer dans le corps de vanne 18, puis dans le canal de transfert 22 qui la fait déboucher dans le canal 25 de retour de chaque rotor, canal 25 qui rejoint le canal 24 de départ du graissage du moteur. On notera que, si pour une raison quelconque, la pression de l'huile au sortir de la pompe à huile du moteur était très faible, le graissage du moteur serait quand même assuré.La vanne 15 à ouverture basse pression, ou éventuellement l'électrovanne 31, ménagerait un passage direct à l'huile de graissage de l'entrée 20-21 au canal de départ de graissage 24 par les canaux 150 ou 310 respectivement.

Lorsque la pompe à huile du moteur doit alimenter un ou plusieurs récepteurs, les rotors correspondants sont tournés d'un angle a vers la droite ou vers la gauche, suivant le cas. On rappelle que la commande des vannes qui sont à rappel automatique en position milieu, plus précisément des rotors de vanne, peut être manuelle, automatique, électro magnétique, hydraulique ; sa description n'est pas donnée ici pour éviter de compliquer l'exposé de l'invention.N'est pas non plus décrit, le système, pouvant être à biellettes, à câbles, ou él ectromgnét -i qt qui commande l aecelf;ration- du moteur lorsqu'une vanne est sollicitée, système qui peut, (i ' ail 1 eurs également commander 1'allumage d'un téeloin lumineux indiquant que la vanne n'est pas en position milieu.

Lorsque l'un quelconque des rotors A, B, C, a tourné d'un angle a , voir par exemple les figures 6 et , les canaux de retour 25 des rotors ne se correspondent plus et le canal de retour -est obturé au niveau du rotor de la vanne sollicitée ; cependant le canal d'alimentation -2* du rotor qui a tourné d'un angle a se trouve suivant le cas, en communication avec un des orifices de départ 3 ou 4 qui assure le passage de l'huile provenant des canaux 20 ou 21.

Si on se reporte à la figure 7 représentant le rotor B vu de l'arrière et qui a tourné d'un angle a vers la gauche, il se trouve ainsi en position G, le canal 23 du rotor établit la communication entre le canal 21 et l'orifice de départ 4. Le côté du récepteur relié à l'orifice 4 est ainsi alimenté en huile de graissage tandis que l'autre orifice 3 assure le passage de l'huile de restitution au canal de restitution 26 du rotor qui la restitue au canal de retour 25 du rotor suivant. Un raisonnement analogue peut être fait pour les autres rotors, qui pourront être sollicités tout comme le rotor B.

Le fonctionnement précédent a été donné lorsque le moteur est utilisé à son régime de travail. il faut alors noter que les principes de l'invention sont tout de même respectés si le moteur fonctionne en dehors de son régime normal.

Ainsi, si une des vannes d'alimentation-restitution est sollicitée lorsque le moteur tourne à bas régime, et qu'alors la pression de l'huile n'est pas suffisante pour actionner le récepteur correspondant, le graissage du moteur est néanmoins assuré car, alors, la vanne basse pression 15, a priori, est ouverte et fait communiquer le canal d'entrée de l'huile 20-21 directement avec le canal de départ du graissage 24. Pour éviter cet inconvénient, il peut être judicieux d'accélérer le moteur au moment de la sollicita tion pour en augmenter le régime. En plus, il sera également judicieux de monter dans le canal d'alimentation 23 du rotor, un clapet anti-retour 230.

Ce qui précède montre bien, suivant l'invention, la continuité du graissage du moteur alors même que les récepteurs sont alimentés par l'huile de la pompe de graissage du véhicule.

Lorsque le mouvement du piston du récepteur alimenté, qui est un vérin à double effet par exemple, arrive en fin de course, c'est le limiteur de pression 6 dont l'entrée est indépendante des rotors et qui slouvre au-delà d'une pression déterminée, qui remet en communication par son échappement les canaux 20-21 avec le canal de retour 28 qui communique avec le canal 24 de départ du graissage du moteur. Ceci vaut pour chacun des rotors. Ainsi, en toute circonstance, il y a une rigoureuse continuité du graissage, assurée même, comme on l'a vu dans le cas où la pression de l'huile à l'entrée est trop basse, par une vanne à fonctionnement à basse pression 15 ou une électrovanne 31, qui sont montés en parallèle sur les vannes.

A titre d'exemple, on notera que la vanne à ouverture basse pression peut être du type à billes, à piston creux avec ou sans trou de décompression, ou encore une électrovanne. Ces trois types de vannes qui peuvent être, d'ailleurs, utilisés individuellement ou en combinaison, sont représentés sur la figure 9. Le principe de fonctionnement de telles vannes est connu. Lorsque la pression de l'huile circulant dans le canal 20-21 est suffisante, elle agit sur la bille 32 de la vanne 33 et la plaque sur son siège, surmontant la force antagoniste du ressort 34. Dans ces conditions, la communication avec le canal de graissage 24 est coupée. Dans le cas contraire, lorsque la pression de l'huile dans le canal 20-21 est insuffisante pour vaincre la force du ressort 34, le canal 20-21 est en communication directe avec le canal 24 à travers la vanne 33. Le fonctionnement de la vanne à piston creux 35 est similaire au précédent. La pression de l'huile circulant dans le canal 20-21, lorsqu'elle est suffisante, agit sur le piston 36 qui se déplace en masquant les trous 37 d'entrée d'huile
Lorsque la pression est trop faible pour contrer l'action du ressort 38, les trous 37 du piston creux sont dégagés et l'huile passe directement du canal 20-21 au canal de départ du graissage 24. Le piston peut comporter, selon les cas, un trou 39 de décompression. Le fonctionnement de l'électrovanne 40 est bien connu et ne sera pas rappelé ici.

Dans ce qui précède, on a décrit comment s'effectuait l'alimentation de plusieurs récepteurs par la pompe à huile d'un véhicule à travers des vannes dlalimentation- restitution à rotor. A titre de variante, on peut utiliser comme vanne d'alimentation-restitution des vannes à tiroir, qui peuvent dans certains cas présenter quelques avantages par rapport aux vannes rotatives, ne serait-ce qu'au point de vue de la construction.

Les figures 10, 11, 12 représentent des vannes à tiroir utilisables, dans les mêmes conditions que les vannes A, B,
C, E à rotor montrées sur les figures 3 à 6, dans la centrale hydraulique suivant l'invention. Les tiroirs de ces vannes sont respectivement dans les trois positions qu'ils peuvent prendre, une position normale (ou neutre ou position zéro) pour la figure 10, une position extrême D pour la figure 11, et une autre position extrême G pour la figure 12. On notera que le fonctionnement des tiroirs est généralement commandé, à la main, par l'intermédiaire d'un levier, ou d'un câble. I1 peut aussi être commandé électriquement, par micro-moteur, dispositif électromagnétique ou hydraulique, etc.

Les figures (a) représentent une vanne à tiroir en coupe et les figures (b) une vanne vue en coupe de dessus suivant une ligne f-f des figures (a).

Dans ce qui suit, on va décrire le fonctionnement des vannes à tiroir des figures 10 à 12.

Dans les figures 10, le tiroir mobile 410 de la vanne considérée est en sa position normale N. Les orifices 1, 2, 3, 4 de la vanne, qui sont semblables aux orifices repérés de la même façon sur les vannes à rotor, sont respectivement l'orifice d'entrée relié directement à la canalisation d'entrée 20-21 de l'huile de graissage provenant de la pompe à huile 10 du moteur, non représentée sur la figure, l'orifice de sortie relié directement à la canalisation 24 de départ de graissage du moteur, et alternativement les orifices d'alimentation du récepteur associé et de restitution de l'huile de graissage par ledit récepteur, relié, dans ces conditions, alternativement aux orifices 8 et 9 du récepteur par un vérin 12 avec un piston 13.Dans ces conditions, la vanne assure le graissage du moteur, lorsqu'aucun récepteur n'est sollicité, par un canal dit de graissage 42 reliant les orifices 1 et 2 de la vanne. Les orifices 3 et 4 sont alors obturés, aucune communication n'étant établie avec le récepteur.

Dans une position extrême D représentée figure 11 (a) et (b), lorsque le tiroir 410 est poussé vers l'arrière, c'est-à-dire lorsqu'un récepteur est sollicité, le canal de graissage 42 est obturé, la communication directe entre les orifices d'entrée 1 et de sortie de graissage 2 est rompue.

Le tiroir 410 est usiné pour permettre le passage de l'huile de graissage à travers le récepteur sollicité. Ainsi dans le cas de la figure 11, l'usinage 43 du tiroir 410 détermine un canal mettant en communication l'orifice d'entrée 1 de la vanne avec son orifice 3 d'alimentation du récepteur, par son orifice 9 ; l'usinage 430 détermine un canal mettant en communication l'orifice 8 du récepteur avec l'orifice 4 dit de restitution du tiroir 410, puis avec l'orifice 2. Dans ces conditions, l'huile de restitution est envoyée normalement au circuit de graissage du moteur relié comme cela été déjà indiqué, au canal 24 de départ du graissage de la centrale.

Dans le cas de la figure 12, le tiroir 410 est tiré vers l'avant, le canal de graissage 42 est obturé de même que les passages 1-3 et 4-2 du cas de figure précédent. Par contre, l'usinage 44 du tiroir détermine un canal mettant en communication le canal d'arrivée 1 de l'huile de graissage provenant de la pompe à huile du moteur avec l'orifice 4 du tiroir, qui alimente le récepteur 12 par son orifice 8, tandis que l'usinage 440 du tiroir détermine un canal mettant en communication l'orifice 9 du récepteur avec l'orifice 3 du tiroir, qui, relié à l'orifice 2 de sortie de l'huile de graissage, assure l'évacuation vers le circuit de graissage du moteur de l'huile dite de restitution.

Dans ce qui précède, on a décrit l'alimentation de récepteurs de même nature, dont le nombre peut d'ailleurs être réduit à l'unité, par la pompe à huile du moteur, récepteurs qui transforment la force de la pression d'huile qu'ils reçoivent en un mouvement et on a cité, à titre non limitatif d'ailleurs, quelques applications particulièrement intéressantes, comme par exemple la manoeuvre d'une benne basculante, le relevage d'outils d'un tracteur agricole, le blocage d'un différentiel.

Cependant, la centrale hydraulique conforme à l'invention doit être capable également d'alimenter un ou plusieurs récepteurs d'une autre nature, du genre dispositif de freinage par exemple, ou commande d'embrayage dans lequel la force transmise au récepteur par l'intermédiaire de la vanne est proportionnelle à une autre force, extérieure, celle ci cette cette force dans l'exemple du système de freinage envisagé, est la force que le conducteur du véhicule applique sur la pédale du frein, force qui est en fait celle de la pression de l'huile se trouvant dans le vérin d'assistance, force elle-même proportionnelle à la pression de l'huile dans le maître-cylindre du frein.Dans ces conditions, la vanne d'alimentation-restitution, tout en conservant la fonction, par le mouvement de l'organe mobile qu'elle comporte, de pourvoir à l'alimentation du récepteur auquel elle est associée et de transmettre l'huile restituée par ledit récepteur au canal d'alimentation du graissage (repéré par 24 dans les figures précédentes relatives à la centrale décrite) doit être capable de répondre à la force exercée par le liquide de freinage. En plus de la fonction d'alimentation-restitution, cette vanne doit avoir ce que l'on appelle une fonction d'amplification.

La figure 13 représente une centrale hydraulique conforme à l'invention, comportant des récepteurs de types différents, en particulier un récepteur du type système de freinage, de préférence assisté, qui nécessite comme cela a été expliqué précédemment, pour assurer la commande de ce système de freinage, d'adjoindre à la centrale décrite dans les figures 3 et 4, une vanne assurant une fonction additionnelle par rapport aux vannes à rotor et/ou à tiroir envisagées précédemment.

Dans cette figure 13, on reconnaît, mais représentées sous une forme simplifiée : les vannes d'alimentation-restitution à rotor ou à tiroir, repérées par les lettres A, B,
C, E, et présentant toutes, ainsi que cela a déjà été mentionné, un canal d'entrée la, lb, îc et le, connecté au canal d'entrée double de la centrale, soit 20-21, relié directement à la pompe à huile 10 du moteur, non représentée toutefois sur la figure 13, un canal de sortie 2a, 2b, 2c et 2e, qui débouche dans le canal de retour 25 puis canal collecteur 250, un canal d'alimentation du récepteur, 3a, 3b, 3c et 3e, et un canal de restitution 4a, 4b, 4c et 4e.

On reconnait également sur cette figure 13, la vanne à ouverture basse pression 15, reliant directement, en cas de nécessité, le canal d'entrée 20-21 de la centrale, au canal de départ 24 de l'huile de graissage vers le moteur, le clapet de décharge 14, stabilisant la pression à la sortie des récepteurs, une électrovanne 31 et le limiteur de pression 6 dont le rôle est rappelé ci-dessous.

Le limiteur de pression est monté de telle façon que son entrée est située en amont des organes d'obturation des vannes et sa sortie ou échappement est connectée au canal de départ de graissage 24 du moteur par le canal 62.

L'ouverture de ce limiteur de pression 6 n'a lieu qu'au-delà d'une pression déterminée, lorsque le moteur tourne à son régime d'utilisation et que la vanne sollicitée n'est pas encore revenue à sa position de repos, et dans ce cas, le limiteur assure la continuité du graissage du moteur.

On a représenté, sur cette figure 13, du côté- carter du moteur CR (à droite sur la figure) la vanne d'alimentation-restitution, appelée également vanne à commande d'amplification VCA associée au récepteur, en l'occurrence le système de freinage SF.

Dans ce qui suit, on va décrire la vanne à commande d'amplification VCA. Cette vanne, 48, placée dans le corps 11 comporte un obturateur 50 avec son siège 51 et un ressort de rappel 54 placé sous l'obturateur, créant une force antagoniste à celle exercée par un poussoir 55 commandé par un piston 56 placé dans un cylindre 57 percé d'un orifice 58, relié à un orifice correspondant dans le maître-cylindre du système de freinage SF. Des joints d'étanchéité 59 et 60 sont prévus sur le piston et le poussoir pour empêcher le mélange de l'huile de freinage et de l'huile de graissage.

On notera toutefois que ces huiles peuvent être de même nature. L'alimentation en huile de graissage communiquant une certaine force au système de freinage SF se fait par le canal 250 et l'orifice 53 de la vanne, relié au canal de retour 25, lui-même relié à travers la centrale au canal d'entrée 20-21. La restitution de l'huile par le système de freinage se fait par le canal 530, relié au canal de départ de graissage 24. L'obturateur 50 définit, dans la vanne, une chambre inférieure 52 et une chambre supérieure 61. Un trou de fuite 63 peut être prévu.

Le système de freinage SF relié à la centrale hydraulique objet de l'invention, se compose d'un maître-cylindre 64 avec son piston 65 dont la tige 66 est reliée à la pédale de frein 67. Ce maltre-cylindre comporte un orifice 68 qui est relié à l'orifice 58 correspondant du cylindre 57 dans lequel se déplace le piston 56 du poussoir 55 de la vanne
VCA. Placé en bout du maître-cylindre, on trouve le vérin d'assistance 69 qui, en l'occurrence, pourrait être appelé également vérin amplificateur du système de freinage. Dans ce vérin, on trouve le piston 70, dont le déplacement est provoqué par l'huile de graissage provenant du canal d'alimentation 250 dont la sortie 53 est reliée à l'orifice 73 prévu dans le cylindre du vérin d'assistance.Une butée 72 solidaire de la tige 71 du piston du maitre-cylindre, peut se déplacer à l'intérieur du piston 70 conformé de manière appropriée. Un ressort antagoniste 74 est disposé entre la butée 72 et la paroi d'extrémité 75 du vérin. Un orifice 76 relié à la canalisation 530 de la vanne VCA assure l'évacuation de l'huile restituée. On notera que la disposition en série du maître-cylindre 64 et du vérin d'assistance 69 améliore le comportement de l1 ensemble, surtout dans le cas d'une surcharge, une variation de la force exercée sur la pédale de frein provoquant une variation amplifiée de la pression du maitre-cylindre, alors que dans les dispositions antérieures, maître-cylindre et vérin d'assistance en parallèle, cette variation de pression n'était pas amplifiée.

Le fonctionnement de la centrale hydraulique de la figure 13 va maintenant être donné Toutefois, on ne s'attachera qu'au fonctionnement de la vanne VCA reliée au récepteur particulier que constitue le système de freinage
SF. De fait, le fonctionnement de la partie de la centrale comportant les vannes à rotor ou à tiroir repérées par A, B,
C et E, n'est pas différent du fonctionnement du dispositif des figures 3 et 4 par exemple. Plusieurs cas peuvent être envisagés suivant que le moteur est arrêté ou tourne à bas régime ou est à son régime normal.

Lorsque le moteur est arrêté ou tourne à bas régime, même au ralenti, le récepteur SF peut être sollicité par le conducteur qui appuie sur la pédale de frein 67, appliquant une force fe. Le conducteur dispose d'un freinage, malgré tout appréciable, car si la pression de l'huile de graissage n'est pas suffisante pour alimenter le vérin d'assistance 69, dont le piston 70 reste immobile, le piston 65 du maître-cylindre 64 se déplace, entraînant dans son mouvement la butée 72 du vérin d'assistance 69, solidaire de la tige 71 du piston 65, mais toutefois, dans le cas du moteur tournant au ralenti, l'assistance peut diminuer jusqu'à devenir inexistante avec moteur arrêté. En se déplaçant, le piston 65 du maître-cylindre crée une certaine pression que l'huile de freinage transmet, par l'orifice de sortie 68, à l'orifice d'entrée 58 du cylindre 57 de la vanne VCA.Cette pression exerce une force sur le piston 56 qui se déplace avec le poussoir 55 qui agit sur l'obturateur 50 et l'applique sur son siège 51. Le canal de sortie 240 de la chambre inférieure 52 est au moins partiellement obturé.

L'huile de graissage provenant de la pompe à huile du moteur et qui apparait sur le canal d'entrée 2on21 de la centrale, ne peut donc passer que par la vanne a. ouverture basse pression 15 qui la transmet directement au canal départ de graissage 24. Le graissage du moteur est ainsi assuré, même lorsque le moteur tourne à bas régime. Bien évidemment, la vanne 15 est réglée pour être ouverte lorsque la pression de l'huile de graissage provenant de la pompe est très faible ou nulle.

On notera que, pour ce régime très lent du moteur, s'il n'y a pas sollicitation de la pédale de frein, donc pas de force extérieure fe, l'huile de graissage peut non seulement passer par la vanne à ouverture basse pression 15, mais aussi par le circuit d'alimentation des vannes A, B, C, E, puis par le canal de retour 25, jusqu'à atteindre, à travers l'électrovanne 31 et le canal 310, la chambre supérieure 61 et le canal de sortie 24.

La quasi totalité de l'huile de graissage parvient ainsi à la vanne VCA par le canal de retour 25.

Lorsqu'au régime normal d'utilisation du moteur, le conducteur du véhicule appuie sur la pédale de frein, appliquant une force extérieure fe sur le piston 65 du maître-cylindre 64, le déplacement de ce piston 64 crée une certaine surpression dans ce cylindre qui est transmise, de la façon qui a été décrite précédemment, à la vanne VCA dont l'obturateur 50 est poussé sur son siège, entraînant une augmentation de la pression de la chambre inférieure 52 et la fermeture de la vanne basse pression 15. A ce moment, l'huile de graissage ne parvient à la vanne VCA que par le canal de retour 25. L'augmentation de pression dans la chambre inférieure 52 agissant dans le canal collecteur 250, force l'huile de graissage, à travers l'orifice 53 de la vanne VCA, relié au vérin d'assistance 69, par l'orifice 73.

Cette huile à haute pression provoque le déplacement du piston 70 du vérin d'assistance vers la gauche dans le cas de la figure 13. Le piston 70, dans son déplacement, agit sur la butée 72 qui, solidaire de la tige 71 du piston du maître-cylindre, entraîne ledit piston 65 dans son déplace ment vers la gauche. La pression augmente donc dans le maître-cylindre et, par un mécanisme déjà décrit, accroît la poussée de l'obturateur 50 sur son siège. Ce mouvement vers la gauche du piston 70 et de la butée 72 du vérin d'assistance comprime l'huile de graissage qui se trouve dans ledit vérin et la chasse par l'orifice 76 dans le canal de restitution 531 de la vanne à commande d'amplification par l'orifice 530. Le canal de restitution 531 est relié au canal 24 de départ de graissage du moteur.Ainsi, le graissage du moteur est assuré pendant la sollicitation de la pédale 67 de freinage lorsque le moteur tourne à son régime normal. Le phénomène d'amplification est rapide et la pression du maître-cylindre tend vers une limite qui est proportionnelle à la force exercée sur la pédale de frein.

Cette surpression de l'huile de graissage demande également plus d'énergie pour faire tourner la pompe à huile du moteur qui se comporte alors en ralentisseur.

On a ainsi décrit une centrale hydraulique comportant des récepteurs de nature différente, alimentés à partir de la pompe à huile du moteur, par l'intermédiaire de vannes comportant un corps mobile permettant le passage de l'huile de graissage au récepteur concerné, et également le passage de l'huile restituée par le récepteur, afin de ne pas interrompre, un seul instant, la fonction de graissage du moteur, cette huile restituée étant envoyée directement aux circuits de graissage du moteur sans être remise en pression par la pompe à huile du moteur.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1 - Centrale hydraulique comportant un ou plusieurs récepteurs de nature différente alimentés par la pompe à huile d'un moteur par l'intermédiaire d'éléments obturateurs ou vannes assurant le passage de l'huile de graissage aux récepteurs aux fins d'alimentation d'une part, et la restitution de cette huile, directement, au circuit de graissage du moteur, d'autre part, caractérisée en ce que, dans le but d'assurer un graissage constant du moteur, quel que soit le récepteur sollicité, ladite centrale comprend des vannes (A, B, C, E, VCA) associées aux récepteurs, lesdites vannes comportant au moins un organe mobile (110, 410, 50) dont le déplacement assure la mise en communication du canal d'arrivée (20-21) de l'huile de graissage à la centrale, directement relié à la pompe à huile du moteur (10), à un orifice d'alimentation (8, 9, 73) d'un récepteur ainsi que la mise en communication d'un canal de restitution de l'huile de graissage (25-530) du moteur directement avec le canal (24) de départ de graissage du moteur, et un limiteur de pression (6) connecté en amont des vannes, entre le canal d'arrivée (20-21) de l'huile de graissage et le canal (24) de départ du graissage du moteur, assurant le graissage du moteur pendant le retour à sa position normale de l'organe mobile (110, 410,50) des vannes.

2 - Centrale hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une ou plusieurs vannes à rotor et/ou à tiroir (A, B, C, E), associées à des récepteurs dont l'action est directement commandée par la pression de l'huile de graissage qui les alimente.

3 - Centrale hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une vanne, dite à commande d'amplification (VCA), associée à un récepteur (SF) pour lequel la force qui lui est appliquée est proportionnelle à une force extérieure.

4 - Centrale hydraulique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'en la position normale N d'un rotor (110) ou d'un tiroir (410) de vanne, ledit rotor ou tiroir présente un canal de graissage (23-42) reliant les orifices d'entrée (1) et de sortie (2) d'une vanne, lesdits canaux de graissage mettant en communication le canal d'arrivée (20-21) à la centrale de l'huile de graissage avec le canal (24) de départ de graissage du moteur.

5 - Centrale hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4, caractérisée en ce qu'en position extrême G ou D d'un rotor ou d'un tiroir, ledit rotor (110) ou tiroir (410) présente un canal d'alimentation (130-14043-44) du récepteur associé, ainsi qu'un canal de restitution (26-27-430-440) débouchant dans le canal de retour (25) du rotor ou du tiroir de la vanne suivante, ledit canal, au sortir de la dernière vanne débouchant dans le canal (24) de départ de graissage.

6 - Centrale hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les vannes à rotor ou à tiroir (A, B, C, E) comportent un clapet anti-retour (230) dans leur canal d'alimentation (23).

7 - Centrale hydraulique selon la revendication 1 ou associée à un récepteur (SF) comportant un maître cylindre (64) et, en ligne avec lui, un vérin d'assistance (69) comprenant une butée (72) solidaire du piston (65) du maître-cylindre et un piston (70), le piston du maîtrecylindre étant connecté par une tige (66) à un organe (67) sur lequel peut agir une force extérieure (fe) qu'il transmet au piston du maître-cylindre (64), caractérisée en ce que la vanne associée (VCA) dans la centrale, est une vanne dite à commande d'amplification comportant un organe mobile d'obturation (50), déplaçable dans une chambre dans laquelle il définit une chambre inférieure (52) et une chambre supérieure (61) sous l'action d'un piston poussoir (55, 56) sur lequel agit la force extérieure (fe) sous la forme d'une poussée fluidique transmise par un canal (45) reliant le maître-cylindre par un orifice (68) au cylindre (57) abritant le piston poussoir, par un orifice (58), un canal d'amenée (62) de l'huile de graissage provenant du canal de retour (25) d'une vanne (E) placée en amont et un canal de sortie (240) débouchant dans le canal (24) de départ de graissage et un canal de restitution (531) connectant le vérin d'assistance (69) par un orifice (76) à la vanne à commande d'amplification (VCA) par son orifice (530), ainsi qu'une canalisation (310) connectée au canal de retour (25) et amenant l'huile de graissage à la chambre supérieure (61).

8 - Centrale hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte, de plus, une vanne à ouverture basse pression (15) assurant une communication directe entre le canal d'amenée (20-21) à la centrale de l'huile de graissage et le canal (24) de départ du graissage du moteur.

9 - Centrale hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans le cas où ladite centrale comporte des vannes à rotor ou à tiroir (figures 3 et 4) le limiteur de pression (6) a son entrée connectée en amont de l'organe mobile obturateur desdites vannes et son échappement directement au canal de départ du graissage du moteur (24).

10 - Centrale hydraulique selon la revendication 1 ou 9, caractérisée en ce que la centrale comportant des vannes de nature différente (figure 13), le limiteur de pression (6) a son entrée connectée en amont des organes mobiles obturateurs (110, 410, 50) desdites vanne-s et son échappement au canal de départ de graissage (24) du moteur à travers la chambre inférieure (52) de la vanne de commande d'amplification (VCA).

11 - Centrale hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une électrovanne (31) placée en amont de l'obturateur mobile (50) de la vanne à commande d'amplification (VCA).

12 - Centrale hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un clapet de décharge (14), assurant la pression de graissage du moteur, placé en aval de toutes les vannes à obturateur mobile (A, B, C, E,

VCA).