FR2861438A1 - Dispositif de soupapes hydrauliques - Google Patents

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Abstract

Dans ce dispositif comprenant un dispositif à deux raccords de travail (A, B) raccordé à un appareil d'utilisation hydraulique, un dispositif d'alimentation comportant un raccord de pression(8) et un raccord de réservoir (T), un dispositif de soupape (10) fermant le raccord de pression ou le raccordant au premier ou au second raccord de travail, un dispositif de soupape (18) fermant le raccord du réservoir ou le raccordant au premier ou au second raccord de travail, et un dispositif (15) de commande des premier et second dispositifs de soupape, au moins un dispositif de soupape (10, 18) comporte un capteur (18, 22) du degré d'ouverture connecté au dispositif de commande (15), qui commande les dispositifs de soupape (10, 18) .Application notamment à des unités hydrauliques utilisées dans un tracteur agricole.

Description

DISPOSITIF DE SOUPAPES HYDRAULIQUES
L'invention concerne un dispositif de soupapes hydrauliques comportant un dispositif à raccords de travail comprenant un premier raccord de travail et un second raccord de travail, les deux raccords de travail pouvant être raccordés à un consommateur hydraulique, un dispositif de raccord d'alimentation comportant un raccord de pressionet un raccord de réservoir, un premier dispositif de soupape, qui ferme le raccord de pression ou le raccorde d'une manière commandée au premier raccord de travail ou au second raccord de travail, un second dispositif de soupape, qui ferme le raccord du réservoir ou le raccorde d'une manière commandée au premier raccord de travail ou au second raccord de travail, et un dispositif de commande, qui commande le premier dispositif de soupape et le second dispositif de soupape.
Un tel dispositif de soupapes hydrauliques est connu d'après US 5 568 759. Un levier de commande ou une manette envoie un signal spécifié à un microprocesseur, qui active des soupapes pilotes pour les deux dispositifs de soupape, le tiroir desdites soupapes pilotes étant raccordé au moyen de ressorts au tiroir du dispositif de soupape concerné, de sorte qu'il se produit une interaction commandée par le ressort. Dans de nombreux cas cette forme de réalisation est avantageuse en ce que l'écoulement traversant les deux dispositifs de soupape s'effectue uniquement dans une direction de sorte que les forces agissant sur les éléments de soupapes sont essentiellement indépendantes de la direction de travail du consommateur. Cependant, il est difficile d'obtenir une commande précise de l'appareil d'utilisation avec ce dispositif de soupapes, étant donné qu'un frottement dans les pièces mécaniques, une hystérésis dans les soupapes électromagnétiques et des forces externes, par exemple des forces provenant de l'écoulement, empêchent un position-nement précis du tiroir.
L'invention a pour but de fournir un mode simple permettant une commande précise de l'appareil d'utilisation.
Avec un dispositif de soupapes tel que mentionné dans l'introduction, ce problème est résolu grâce au fait qu'au moins un dispositif de soupape est équipé d'un capteur du degré d'ouverture, qui est connecté au dispositif de commande, le dispositif de commande commandant le dispositif de soupape en fonction du signal délivré par le capteur du degré d'ouverture et un signal spécifié.
A l'aide du capteur du degré d'ouverture, le dispositif de commande peut déterminer la quantité de fluide envoyée à ou refoulée par le consommateur, en fonction du fait que le capteur du degré d'ouverture est situé dans le premier ou dans le second dispositif de soupape. Avec ce degré d'ouverture, le déplacement ou la vitesse de déplacement respectivement et par conséquent également la position du consommateur peuvent être commandés d'une manière relativement précise.
De préférence, le dispositif de soupape possède la forme d'une soupape à tiroir, et le capteur du degré d'ouverture est un capteur de position, qui détermine une position d'un tiroir. Par conséquent, le degré d'ouverture n'est plus déterminé directement. Cependant, étant donné qu'un certain degré d'ouverture est affecté à chaque position du tiroir, la position du tiroir permet la détermination indirecte du degré d'ouverture. Un capteur de Hall, un transducteur LVDT (transducteur différentiel variable linéaire) ou n'importe quel autre capteur approprié peut être utilisé en tant que capteur de position.
Il est avantageux que le dispositif de commande prenne en compte d'une corrélation non linéaire entre la position du tiroir et le degré d'ouverture du dispositif de soupape. Une telle corrélation peut par exemple être mémorisée sous la forme d'une fonction ou sous la forme d'une table de sorte que le dispositif de commande peut aisément convertir la position du tiroir en un degré d'ouverture.
De préférence, le dispositif de commande est raccordé à au moins un dispositif de détection de différence de pression, qui détermine une différence de pression au niveau du dispositif de soupape, équipé du capteur du degré d'ouverture. Lorsque les autres caractéristiques du dispositif de soupape sont connues, le degré d'ouverture et la différence de pression permettent de déterminer la quantité d'écoulement. Cependant, la quantité d'écoulement du fluide hydraulique est déterminante pour la vitesse, avec laquelle le consommateur hydraulique, raccordé au dispositif à raccords de travail, peut être activé. En fonction du dispositif de soupape qui est équipé du capteur du degré d'ouverture, et du dispositif de détection de la différence de pression, il est possible de commander de façon précise l'entrée (dosage d'entrée) ou la sortie (dosage de sortie).
De préférence, chaque raccord de travail est équipé d'un capteur de pression, chaque capteur de pression étant connecté au dispositif de commande. Ceci conduit à d'autres possibilités de commande. Le consommateur hydraulique peut être commandé au moyen de la pression dans les raccords de travail.
Il est préférable que les capteurs de pression fassent partie du dispositif de détection de différence de pression. Il faut dire que les capteurs de pression ont deux rôles, à savoir détecter une différence de pression et détecter une pression absolue. Le dispositif de commande détecte alors la différence de pression au moyen d'un troisième capteur de pression.
De préférence, le dispositif de commande utilise un dispositif de soupape pour commander un écoulement traversant le dispositif à raccords de travail et l'autre dispositif de soupape servant à commander une pression dans le dispositif à raccords de travail. Par conséquent, en fonction de la position des capteurs individuels et des dispositifs de soupape commandés, on peut réaliser une commande de la quantité de sortie en liaison avec une commande de la pression d'entrée (commande du débit dosé de sortie et commande de la pression dosée d'entrée) ou une commande de la quantité d'entrée et une commande de la pression de sortie (commande du débit dosé entrée et commande de la pression dosée de sortie). Dans les deux cas, la vitesse du consommateur hydraulique peut être réglée dans une gamme étendue, indépendamment des charges prédominantes.
Dans une première forme de réalisation, on est certain qu'avec le second dispositif de soupape, le dispositif de commande commande la sortie d'un raccord de travail, et qu'avec le premier dispositif de soupape commande la pression dans un raccord de travail avec une charge positive appliquée à l'appareil d'utilisation et dans l'autre raccord de travail avec une charge négative appliquée à l'appareil d'utilisation. Par conséquent, la commande de la quantité de sortie et la commande de la pression d'entrée peuvent être réalisées de façon simple, toutes deux avec des charges positives et négatives. Les charges négatives désignent des charges qui agissent dans la direction de déplacement du consommateur. Lorsque par exemple le consommateur est une unité à piston-cylindre hydraulique, qui abaisse une charge soulevée, la charge agit dans la direction de déplacement du consommateur, de sorte que dans ce cas, la pression est commandée dans le raccord de travail, dont la quantité de sortie n'est pas commandée. Ici, et dans ce qui suit, la commande de pression doit être comprise en ce sens que la pression prédominante doit être réglée conformément à une pression prédéterminée. Naturellement la pression actuelle peut être également déterminée au moyen de la mesure dans les deux raccords de travail.
Dans une autre forme de réalisation, on est certain qu'avec le premier dispositif de soupape, le dispositif de commande commande l'entrée à un raccord de travail et qu'avec le second dispositif de soupape, le dispositif de commande commande la pression dans le même raccord de travail. Dans ce cas, la commande de la quantité d'entrée peut être réalisée en combinaison avec une commande de la pression de sortie. Cette commande agit de la même manière avec à la fois des charges positives et négatives.
De préférence, un troisième dispositif de soupape est disposé entre les deux raccords de travail, ce dispositif bloquant ou libérant un raccordement entre les deux raccords de travail. La libération peut être complète ou partielle. Le troisième dispositif de soupape fournit des avantages additionnels. Lorsque par exemple lors de l'abaissement d'une charge, le troisième dispositif de soupape est ouvert, le fluide envoyé au raccord de travail, qui est raccordé à une chambre de travail d'expansion dans l'appareil d'utilisation, n'a plus à être fourni au moyen du raccord de pression. Au contraire le fluide sortant de l'autre raccord de travail peut être renvoyé, ce qui conduit à une opération d'économique d'énergie.
Il est préférable que le consommateur possède différentes exigences en fluide provenant des deux raccords de travail et que le dispositif de travail possède un dispositif de couplage, qui associe l'activation du troisième dispositif de soupape à une activation du premier ou du second dispositif de soupape. Par exemple des actionneurs hydrauliques se présentant sous la forme d'unités à piston-cylindre ou formant vérins possédant une tige de pression simplement déployée unilatéralement, comportent deux chambres de pression dont les faces en coupe transversale ont des agencements différents. La face en coupe transversale de la chambre de pression, dans laquelle la tige de piston est située, est plus petite que la face en coupe transversale de la chambre de pression, dans laquelle aucune tige de piston n'est située. Par conséquent, lors du retrait de la tige de piston dans le cylindre, une quantité de sortie provenant de la chambre de pression sans tige de piston apparaît, cette quantité de sortie étant supérieure à la quantité d'entrée envoyée à la chambre de pression pourvue de la tige de piston. La quantité supplémentaire de fluide peut être évacuée par l'intermédiaire du second dispositif de soupape. Cependant, lorsque pendant l'abaissement d'une charge, la chambre de pression équipée de la tige de piston est réduite, une quantité plus importante de fluide doit être envoyée à la chambre de pression sans tige de piston. Dans ce cas, le premier dispositif de soupape est activé.
De préférence, on peut régler une position de flottement, dans laquelle le troisième dispositif de soupape raccorde les deux raccords de travail entre eux et le second dispositif de soupape raccorde l'un des deux raccords de travail au raccord du réservoir. Dans de nombreuses applications, il est nécessaire de raccorder les deux raccords de travail simultanément au raccord du réservoir pour obtenir une libre mobilité du consommateur. Cette position flottante peut être aisément réglée de la manière indiquée.
De préférence, seuls sont prévus trois capteurs de pression, dont deux déterminent la pression dans les raccords de travail et un autre détermine la pression dans le raccord de pression ou le raccord du réservoir. Par conséquent un nombre relativement faible de capteurs est suffisant. Naturellement il est possible de prévoir un espace de montage pour des capteurs additionnels dans le boîtier du dispositif de soupapes. Ceci peut être réalisé avec un coût raisonnable. Des capteurs de pression individuels peuvent être alors montés en fonction de l'objectif désiré (entrée dosée ou sortie dosée).
Il est également avantageux lorsqu'un seul capteur du degré d'ouverture est prévu, ce capteur étant situé au niveau du premier agencement du premier dispositif de soupape ou au niveau du second dispositif de soupape. Ici les mêmes conditions que celles prévues pour les capteurs de pression, s'appliquent. Un nombre relativement faible de capteurs est suffisant, également lorsque l'espace additionnel de montage peut être prévu pour améliorer la flexibilité du dispositif de soupape.
De préférence, tous les raccords de travail sont situés du même côté d'un boîtier logeant le dispositif de soupapes. Ceci permet de disposer la canalisation pour les connexions du même côté de la soupape. C'est pourquoi, on peut réaliser un agencement simple du boîtier.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de soupapes hydrauliques; - la figure 2 est une vue schématique de la commande du degré d'ouverture de la soupape; et - la figure 3 est une vue schématique de 20 l'agencement d'un dispositif de soupape.
Un dispositif de soupapes hydrauliques 1 comporte deux raccords de travail A, B qui sont raccordés à un consommateur hydraulique 2. Dans ce cas, le consommateur hydraulique 2 est une unité à piston-cylindre, qui soulève une charge 3. Par exemple, l'unité à piston-cylindre est utilisée sur un tracteur pour former un dispositif de levage pour une charrue ou un autre engin.
Le consommateur comporte un cylindre 4, dans lequel est disposé un piston 5. D'un côté le piston 5 est raccordé à une tige de piston 6 qui agit sur la charge 3. Par conséquent il apparaît une première chambre de pression 7 ayant une surface en coupe transversale qui est plus grande que la face en coupe transversale d'une seconde chambre de pression 8. La première chambre de pression 7 est raccordée au raccord de travail A. La seconde chambre de pression 8 est raccordée au raccord de travail B. La pression requise pour commander le consommateur est envoyée au moyen d'un raccord de pression P, qui peut être raccordé à une pompe ou à une autre source de pression, non représentée de façon détaillée. Dans le raccord de pression P est disposé un capteur de pression 9, qui détermine une pression Pp, qui est la pression dans le raccord de pression.
Sur la figure 1, on a représenté des capteurs de pression dans toutes les positions possibles, dans lesquelles ils peuvent en principe être montés. Cependant, comme cela sera expliqué plus loin, les capteurs de pression dans toutes les positions représentées ne sont pas requis actuellement pour le fonctionnement du dispositif de soupapes. Cependant avantageusement on peut prévoir des dispositions pour loger un capteur de pression dans l'ensemble de ces positions.
Au moyen d'un premier dispositif de soupape 10, le raccord de pression P est raccordé aux deux raccords de travail A, B. Le premier dispositif de soupape 10 possède la forme d'une soupape à tiroir, qui comporte un tiroir 11 retenu dans sa position neutre par des ressorts 12, 13, position neutre dans laquelle un raccordement entre le raccord de pression P et deux raccords de travail A, B est interrompu. Lorsque le tiroir 11 est déplacé, le premier dispositif de soupape établi un raccordement entre le raccord de pression P et un raccord de travail A ou entre le raccord de pression P et l'autre raccord de travail B. Un capteur de pression 14 détermine la position du tiroir 11. Etant donné que la position du tiroir 11 fournit simultanément une expression de l'ouverture de sortie ou de la largeur d'ouverture du premier dispositif de soupape, le capteur de position 14 est également désigné comme étant un capteur 14 du degré d'ouverture. Le capteur 14 du degré d'ouverture génère un signal x qui est envoyé à un dispositif de commande 15.
Le premier dispositif de soupape 10 est commandé par une soupape pilote, c'est-à-dire qu'il est prévu une soupape pilote 16, qui possède une unité d'entraînement magnétique 17 ou une autre unité d'entraînement, qui est commandée par le dispositif de commande 15. La soupape pilote 16 transfère la pression depuis un raccord de pression de commande Pc au premier côté frontal du tiroir 11 et raccorde le second côté frontal du tiroir 11 au raccord du réservoir. Dans ce cas, le tiroir 11 est déplacé dans une direction. Sinon la soupape pilote 16 raccorde le second côté frontal au raccord de pression P et le premier côté frontal au raccord de réservoir T. Dans ce cas, le tiroir 11 est déplacé dans l'autre direction. Lorsque la soupape pilote 16 est dans la position neutre représentée, le tiroir 11 se déplace également pour venir dans la position neutre représentée.
L'écoulement dans le premier dispositif de soupape 10 possède par conséquent toujours la même direction indépendamment de celui des deux raccords de travail A, B, sur lequel agit la pression.
Un second dispositif de soupape 18 possède un agencement similaire, c'està-dire qu'il possède un tiroir 19, qui est retenu dans la position neutre représentée, par des ressorts 20, 21. Le second dispositif de soupape possède un capteur de position 22, qui émet un signal y, qui indique la position du curseur 19 dans le second dispositif de soupape 18 et par conséquent le degré d'ouverture. De même ce signal est envoyé au dispositif de commande 15.
Lorsque le tiroir 19 a été déplacé à partir de sa position neutre, le second dispositif de soupape 18 raccorde le raccord de réservoir T au premier raccord de travail A ou au second raccord de travail B. Cependant lorsque le tiroir 19 est dans la position neutre représentée, la liaison est complètement interrompue.
Dans le raccord de réservoir T est disposé un capteur de pression 23, qui détermine une pression Pt et signale cette dernière au dispositif de commande 15.
De même, le second dispositif de soupape 18 est commandé selon une commande pilote, c'est-à-dire qu'il est prévu une soupape pilote 24, dont le dispositif d'entraînement magnétique 25 ou un autre dispositif d'entraînement est activé par le dispositif de commande 15 pour déplacer le tiroir pendant la commande de pressions hydrauliques.
Dans le raccord de travail A est disposé un capteur de pression 30 qui détermine une pression Pa. Dans le raccord de travail B est disposé un capteur de pression 31, qui détecte une pression Pb. Par conséquent, les capteurs de pression 30, 31 déterminent la pression prédominante respectivement au niveau des raccords de travail A, B et les signalent au dispositif de commande 15.
Avec le dispositif de soupapes représenté, différents modes de fonctionnement sont possibles. Les capteurs requis seront indiqués dans la description qui va suivre.
En principe, il existe deux modes de fonctionnement du dispositif de soupapes 1. Pour simplifier l'explication suivante, on suppose que le fluide du second raccord de travail B est envoyé avec le fluide sous pression, tandis que le fluide du premier raccord de travail A reflue dans le raccord de réservoir T. Un premier mode consiste à commander le fluide sortant et la pression au niveau du raccord de travail B, qui est alimenté en fluide. Dans ce cas, la vitesse de déplacement de l'appareil d'utilisation 2, dans le cas présent le déplacement de la charge 3, peut être commandée de telle sorte que le second dispositif de soupape 18 est commandé. Le niveau de pression dans l'appareil d'utilisation 2 est commandé par le premier dispositif de soupape 10.
Dans ce cas, un capteur de pression 23 devrait être situé dans le raccord de réservoir T. Ce capteur de pression 23 permet au dispositif de commande 15, conjointement avec le signal de pression Pa du capteur de pression 30, de déterminer une différence de pression dans le second dispositif de soupape 18. De même on utilise le capteur 22 de position ou du degré d'ouverture, qui permet de fournir une indication concernant le degré d'ouverture du second dispositif de soupape 18. la connaissance de la différence de pression au niveau du second dispositif de soupape 18 et du degré d'ouverture permet alors de déterminer le flux volumique provenant de la chambre de pression 7 passant dans le premier raccord de travail. Naturellement des facteurs additionnels doivent faire partie de ces déterminations, facteurs qui cependant sont constants ou tout au moins connus dans le second dispositif de soupape 18.
Avec cette "commande de débit de sortie dosé" et cette "commande de pression d'entrée dosée", seuls sont nécessaires trois capteurs de pression 23, 30, 31 et un capteur de position 22. Le capteur de pression 31 est également requis pour le déplacement inverse de l'appareil d'utilisation 2.
Avec une charge positive 3, c'est-à-dire lorsque la force de la charge 3 agit dans une direction différente de celle du déplacement du piston 5, le degré d'ouverture du quatrième dispositif de soupape 10 est commandé de telle sorte que la pression désirée apparaît au niveau du premier raccord de travail A. Cette pression désirée et/ou une vitesse désirée de la charge 3 et par conséquent un flux volumique désiré sont spécifiés au dispositif de commande 15 par l'intermédiaire d'entrées respectives de commande PS ou VS1 par exemple au moyen d'une manette.
Sinon, naturellement la position du premier dispositif de soupape 10 ou plutôt la position du tiroir 11 peut être également commandée en fonction des pressions Pa, Pb prédominantes dans les raccords de travail A, B lorsque les pressions correspondantes désirées ont été spécifiées.
Avec des charges négatives, c'est-à-dire lorsque la force de la charge 3 agit dans la même direction que le déplacement du piston 5, le degré d'ouverture du premier dispositif de soupape 10, c'est-à-dire la position du tiroir il, est réglée en fonction du niveau de pression désiré dans le raccord de travail B, et la pression mesurée Pb dans le second raccord de travail B. Sinon, la position du tiroir dans le premier raccord de travail 10 peut être également commandée sur la base des niveaux de pression désirés Pa, Pb dans les deux raccords de travail A, B, et des niveaux de pression mesurés.
Un autre mode de fonctionnement utilise la commande de l'entrée et la commande de la sortie, c'est-à-dire la "commande de flux d'entrée dosé" et la "commande de pression de sortie dosée". Dans ce cas, le premier dispositif de soupape 10 commande la vitesse de l'appareil d'utilisation 2, et le second dispositif de soupape 18 commande le niveau de pression au niveau de l'appareil d'utilisation.
Dans ce cas, le capteur de pression 9 au niveau du raccord de pression P et le capteur de position 14 au niveau du premier dispositif de soupape 10 doivent être utilisés. Le capteur de pression 23 et le capteur de déplacement 22 ne sont pas requis ici.
La position désirée du tiroir 11 est déterminée sur la base d'une différence de pression AP entre la pression Pp au niveau du raccord de pression P et la pression Pa au niveau du premier raccord de travail A et un flux volumique désiré Qr (figure 2). Le résultat est une section transversale d'écoulement Ar désirée pour le premier dispositif de soupape 10. Avec un coefficient de soupape dépendant par conséquent de la position, cette section transversale d'écoulement est convertie par une fonction f(Ar) en un signal de position xr, qui envoyé en un point d'addition 32, qui fait partie d'un contrôleur 33. Le point d'addition 32 est raccordé à la soupape pilote 16, qui agit sur le premier dispositif de soupape 10 pour changer la position du tiroir 11, lorsque la position actuelle x du tiroir 11 ne correspond pas à la position prédéterminé xr.
Pour des questions de clarté, on n'a pas représenté des éléments additionnels tels que des amplificateurs de commande, etc. Cependant il apparaît finalement une situation, dans laquelle le flux volumique Q traversant le premier dispositif de soupape 10 correspond à un flux volumique prédéterminé Qr. Etant donné que ce débit volumique Q inclut simultanément une information concernant la vitesse de déplacement du piston 5 dans l'appareil d'utilisation 10, il est possible, à l'aide d'une intégration du débit volumique Q ou d'une valeur qui en dépend, de réaliser une détermination relativement précise de position du piston 5 dans un appareil d'utilisation 2 et par conséquent une détermination de position pour la charge 3.
Dans le cas de charges positives et négatives, le second dispositif de soupape 18 est utilisé pour amener la pression dans le second raccord de travail B à correspondre à une pression prédéterminée.
Dans les deux modes de fonctionnement, un seul capteur de position 14, 22 est requis, à savoir dans le dispositif de soupapes, à l'aide duquel la différence de pression AP est déterminée.
Entre les deux raccords de travail A, B est disposé un troisième dispositif de soupape 26, dont le tiroir 27 est déplacé directement par un dispositif d'entraînement magnétique 28. Dans la position de repos représentée, qui est réglée par un ressort 29, le troisième dispositif de soupape 26 interrompt un raccordement entre les deux raccords de travail A, B ou raccorde les deux raccords de travail A, B lorsque le tiroir 27 est commuté dans sa position non représentée.
Ce troisième dispositif de soupape 26 est facultatif, ce qui signifie qu'il n'est pas absolument nécessaire. Cependant, il présente les avantages décrits ci-après.
En rapport avec une charge négative, on peut réaliser une fonction régénérative. Lorsque par exemple la charge 3 est abaissée (déplacée de la droite vers la gauche sur la figure 1), le fluide sortant de la chambre de pression 7 peut être envoyé à nouveau à la chambre de pression 8. Lorsque la chambre de pression 8 ne se dilate pas au même degré que la chambre de pression 7 diminue de taille, un surplus de fluide apparaît, qui peut être évacué par l'intermédiaire du dispositif de soupape 18. Lorsque les conditions sont inversées, c'est-à-dire avec une charge négative, la chambre de pression 7 se dilate plus rapidement que la chambre de pression 8, le fluide est délivré de façon correspondante par l'intermédiaire du premier dispositif de soupape 10. Lorsqu'un appareil d'utilisation ayant des faces de tailles différentes de contact avec la pression, le dispositif de commande 15 commande de ce fait toujours le troisième dispositif de soupape 26 conjointement avec l'un ou l'autre ou premier dispositif de soupape 10 ou du second dispositif de soupape 18.
Dans le premier cas, c'est-à-dire lorsque le dispositif de soupape 18 est commandé, le capteur de position 22 et le capteur de pression 30 sont utilisés avantageusement conjointement avec le capteur de pression 23.
Lorsque la chambre de pression 7 se dilate plus rapidement que la chambre de pression 8 ne diminue, le premier dispositif de soupape 10 est activé conjointement avec le troisième dispositif de soupape 26. Dans ce cas, le capteur de position 14, le capteur de pression 30 et le capteur de pression 9 sont utilisés.
Dans de nombreuses applications, il est nécessaire de raccorder les deux raccords de travail A, B au raccord T du réservoir simultanément pour obtenir des raccords de travail A, B exempts de pression. Dans le cas présent, c'est relativement simple lorsque les deux raccords de travail A, B sont raccordés au moyen du troisième dispositif de soupape 26 et simultanément les deux raccords de travail A, B sont reliés au réservoir T au moyen du second dispositif de soupape 18.
En particulier dans le cas de l'utilisation du dispositif de soupapes sur un tracteur ou sur un autre véhicule agricole, la réalisation d'une fonction semiflottante peut être requise. Une telle fonction est par exemple requise lorsque le tracteur tire une charrue qui doit travailler à une certaine profondeur de travail.
Lorsqu'une telle charrue rencontre une pierre ou un autre obstacle, il doit être possible de la soulever sans résistance importante à ce déplacement (naturellement hormis les forces liées au poids). Après avoir surmonté l'obstacle, la charrue doit être à même de revenir à sa position de travail réglée précédemment. Dans le cas présent, ceci est réalisé d'une manière relativement simple.
A nouveau on suppose que la pression dans le raccord de travail A sert à soulever la charge 3, dans le cas d'une charrue. Ici, le second dispositif de soupape 18 est utilisé en tant que soupape de commande de pression. Lorsque la pression Pb au niveau du second raccord de travail B dépasse une valeur limite, étant donné que la charrue est repoussée hors de terre par un obstacle, le second raccord de pression 18 doit établir une liaison entre le second raccord de travail B et le raccord de réservoir T de sorte qu'un fluide peut être refoulé depuis la seconde chambre de pression 8. Grâce au premier dispositif de soupape 10, la quantité de fluide est requise pour soulever la charge 3 est envoyée à la première chambre de pression 7. Dans ce cas, le dispositif de commande 15 détermine le degré d'ouverture du premier dispositif de soupape 10 et la période, pendant laquelle le premier dispositif de soupape 10 a atteint son degré d'ouverture, et la différence de pression AP au niveau du premier dispositif de soupape 10. Le dispositif de commande 15 est par conséquent à même de déterminer le changement de position de la charge 3 d'une manière relativement précise.
Lorsque la pression Pb dans le second raccord de travail B tombe audessous de la valeur limite, le piston 5 est à nouveau déplacé dans la direction opposée de manière à abaisser la charge 3. Dans ce cas, un fluide est envoyé depuis le raccord de pression p par l'intermédiaire du premier dispositif de soupape 10. Au moyen du second dispositif de soupape 18, le fluide est évacué de la première chambre de pression 7. Dans ce cas, le dispositif de commande 15 doit maintenant pratiquement entraîner simplement le dispositif de soupape 10 en va-et-vient, c'est-à-dire retenir le tiroir 11 dans la direction opposée pendant le même intervalle de temps que précédemment, lorsque la charge 3 a été soulevée. Un tel mode opératoire est réalisé relativement aisément. Lorsque la position désirée de la charge de travail est atteinte, le déplacement est arrêté. Naturellement on peut encore également utiliser un capteur de position.
De cette manière, il est possible que le consommateur 2 retienne en permanence une certaine charge en position, sans qu'aucune charge extérieure ne soulève la charge 3.
La figure 3 est une vue schématique de l'agencement mécanique d'un tel dispositif de soupapes 1. Les mêmes éléments sont désignés par les mêmes chiffres de référence que sur la figure 1.
Dans un boîtier 34, les tiroirs 11 et 19 sont disposés de manière à être parallèles entre eux. Les deux raccords de travail A, B sont situés sur le même côté frontal 35 du boîtier 34, qui simplifie le montage de tubes de raccordement.
Avec le dispositif de soupapes décrit et les modes de fonctionnement représentés, on obtient les avantages suivants: la topologie des soupapes est basée sur des orifices de mesure séparés et contrôlables de façon indépendante et qui sont réalisés au moyen du premier dispositif de soupape 10 ou du second dispositif de soupape 18 respectivement. C'est pourquoi la vitesse, à laquelle l'appareil d'utilisation 2 fonctionne, et le niveau de pression, avec lequel l'appareil d'utilisation 2 travaille, peuvent être réglés d'une manière sensiblement indépendante l'un de l'autre.
Avec un simple mode de fonctionnement, simplement un seul capteur de position est requis. C'est uniquement lorsque le troisième dispositif de soupape 26 est utilisé avec le mode de fonctionnement à flottement ou à semiflottement, qu'il peut être avantageux de prévoir deux capteurs de position.
Grâce au dispositif de soupapes il est possible, de façon simple, d'obtenir une opération semi-flottante, c'est-à-dire d'amener la charge 3 à se déplacer uniquement dans une seule direction sous l'influence de forces externes, tandis qu'un déplacement dans l'autre sens est bloqué. Habituellement ceci n'est possible qu'à l'aide de vérins hydrauliques à simple effet, qui sont utilisés traditionnellement pour des barres porteoutils sur des tracteurs. Lorsqu'ici on utilise un vérin à double effet, on peut obtenir également d'autres fonctions au moyen de la barre porteoutils, par exemple un soulèvement du tracteur.
Le troisième dispositif de soupape 26 permet la gestion aisée de charges négatives, sans qu'il soit nécessaire de prévoir des quantités additionnelles d'huile à partir du raccord de pompe P. 30

Claims (16)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de soupapes hydrauliques comportant un dispositif à raccords de travail comprenant un premier raccord de travail et un second raccord de travail, les deux raccords de travail pouvant être raccordés à un consommateur hydraulique, un dispositif de raccord d'alimentation comportant un raccord de pression et un raccord de réservoir, un premier dispositif de soupape, qui ferme le raccord de pression ou le raccorde d'une manière commandée au premier raccord de travail ou au second raccord de travail, un second dispositif de soupape, qui ferme le raccord du réservoir ou le raccorde d'une manière commandée au premier raccord de travail ou au second raccord de travail, et un dispositif de commande, qui commande le premier dispositif de soupape et le second dispositif de soupape, caractérisé en ce que au moins un dispositif de soupape (10, 18) est équipé d'un capteur (14, 22) du degré d'ouverture, qui est connecté au dispositif de commande (15), le dispositif de commande (15) commandant le dispositif de soupape (10, 18) en fonction du signal délivré par le capteur (14, 22) du degré d'ouverture et un signal spécifié (PS, VS).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de soupape (10, 18) possède la forme d'une soupape à tiroir, et le capteur (14, 22) de degré d'ouverture est un capteur de position, qui détermine une position d'un tiroir (11, 19).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de commande (15) tient compte d'une corrélation non linéaire entre la position du tiroir (11, 19) et le degré d'ouverture du dispositif de soupape (10, 18).
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de commande (15) est connecté à au moins un dispositif (30, 23; 31, 23; 30, 9; 31, 9) de détection de différence de pression qui détermine une différence de pression au niveau du dispositif de soupape (10, 18) équipé du capteur (14, 22) du degré d'ouverture.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque raccord de travail (A, B) est équipé d'un capteur de pression (30, 31), chaque capteur de pression (30, 31) étant connecté au dispositif de commande (15).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les capteurs de pression (30, 31) font partie du dispositif de détection de différence de pression.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de commande (15) utilise un dispositif de soupape (10, 18) pour commander un écoulement traversant le dispositif à raccords de travail (A, B) et l'autre dispositif de soupape (18, 10) servant à commander une pression (Pa, Pb) dans le dispositif à raccords de travail (A, B).
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'avec le second dispositif de soupape (18), le dispositif de commande (15) commande la sortie d'un raccord de travail (A, B), et avec le premier dispositif de soupape (10) commande la pression dans un raccord de travail (A, B) avec une charge positive appliquée au consommateur et dans l'autre raccord de travail (B, A) avec une charge négative appliquée au consommateur.
9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'avec le premier dispositif de soupape (10), le dispositif de commande (15) commande l'entrée appliquée à un raccord de travail (A, B) et, avec le second dispositif de soupape (18), commande la pression dans le même raccord de travail (A, B).
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à
9, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif de soupape 35 (10, 18) peut être activé par une soupape pilote (16, 24).
11. Dispositif selon une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'un troisième dispositif de soupape (26) est disposé entre les deux raccords de travail (A, B), ce dispositif bloquant ou libérant un raccordement entre les deux raccords de travail (A, B).
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le consommateur (2) possède différents besoins en fluide provenant des deux raccords de travail (A, B) et que le dispositif de travail (15) possède un dispositif de couplage, qui associe l'activation du troisième dispositif de soupape (26) à une activation du premier ou du second dispositif de soupape {10, 18).
13. Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu'une position flottante peut être réglée, position dans laquelle le troisième dispositif de soupape (26) raccorde les deux raccords de travail (A, B) entre eux et le second dispositif de soupape (18) raccorde l'un des deux raccords de travail (A, B) au raccord (T) du réservoir.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que seuls trois capteurs de pression (9, 30, 31; 23, 30, 31) sont prévus, deux des capteurs déterminant la pression pour les raccords de travail (A, B) et un capteur déterminant la pression dans le raccord de pression(A) ou le raccord (T) du réservoir.
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'un seul capteur (14, 22) du degré d'ouverture est prévu, ce capteur étant situé au niveau du premier dispositif de soupape (10) ou au niveau du second dispositif de soupape (18).
16. Dispositif selon l'une des revendications 1 à
15, caractérisé en ce que tous les raccords de travail (A, B) sont situés du même côté (35) d'un boîtier (34) logeant le dispositif de soupapes (1).
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