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Dispositif de commande pour transmissions hydrauliques.
Les transmissions hydrauliques usuelles suivant le princi- pe de refoulement comportent un organe primaire (pompe hydraulique) et un organe secondaire (moteur hydraulique) qui tous deux sont à régler par le déplacement de certains organes, par exemple par translation excentrique du carter dans le cas de machines rotatives, Le déplacement de ces organes dans le but de régler le nombre de tours et d'influencer la puissance ou le moment de rotation peut se faire directement, à la main, ou par l'intermédiaire de servo-mo- teurs. Ce déplacement peut en outre se faire tout à fait librement ou en dépendance de l'importance de service du moteur actionnant la 'transmission ou de la machine à commander.
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Pour répondre aux divers problèmes de réglage on a préco- nisé des commandes dans lesquelles soit la partie primaire et la partie secondaire sont réglées par l'actionnement d'organes sépa- rés de réglage ou bien encore elles le sont toutes deux par un orga- ne de réglage commun.
Dans de très nombreux cas où l'on emploie des tra.nsmissions hydrauliques, il est désirable d'actionner celles-ci d'une part avec- une pression d'huile aussi faible que possible et d'autre part avec un rendement aussi uniforme que possible. Dans ce but on a déjà proposé une commande avec un organe de réglage commun pour la pompe hydraulique et pour le moteur hydraulique, dans laquelle pour la plus grande capacité d'absorption du moteur le débit de la pompe augmente à partir de zéro, tandis que la capacité d'absorption du moteur hydraulique ne diminue qu'après que la pompe a atteint son débit maximum. Pour autant que cette commande satisfasse au but assigné, elle a l'avantage que:la mise en marche se fait toujours au moyen du plus grand couple de rotation possible. Elle a cepen- dant deux inconvénients importants.
Pour que la trajectoire de l'organe de service ne devien- ne pas démesurément grande on doit renoncer à la sensibilité de ré- glage propre aux commandes hydrauliques. Pour la mise à l'arrêt de l'organe secondaire de la transmission, c'est-à-dire pour la mise à l'arrêt de la machine commandée, on doit d'abord régler jusqu'à sa, valeur maximum la capacité d'absorption du moteur hydraulique puis seulement diminuer le débit de la pompe de sorte que naturellement la.mise à l'arrêt de la machine se fait avec une lenteur correspgn- dante, ce qui, dans bien des cas, n'est pas supportable.
L'objet de l'invention a pour but de mettre en marche avec le plus grand moment de rotation possible, respectivement avec le plus grand moment de rotation disponible, la machine à com- mander, et néanmoins de la mettre à l'arrêt par la voie le plus courte sans devoir recourir à, des réglages défectueux.
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L'invention part pour cela du principe connu, qui consis- te dans les distributions à un organe de réglage commun pour la pompe hydraulique et le moteur hydraulique, à augmenter en partant de zéro, le débit de la pompe, pour la plus grande capacité d'ab- sorption du moteur, puis à ne diminuer la capacité d'absorption du moteur hydraulique que lorsque le plein débit de la pompe est at- teint.
L'augmentation du débit de la pompe à partir du débit nul n'a pas besoin évidemment d'être portée jusqu'au débit maximum mais elle peut également être amenée à une valeur déterminée, la plus favorable, étant donné qu'il est souvent désirable, compte tenu des pertes intérieures de la transmission et de la. machine à actionner, de ne pas utiliser le débit complet de la pompe au début, mais seulement lorsque le nombre de tours augmente.
L'invention consiste dans le fait qu'à la mise à l'arrêt de la transmission les organes primaire et secondaire sont ramenés simultanément à la position de départ. Une particularité ultérieure de l'invention est que, dans ce but, il est établi entre les orga- nes de la transmission qui opèrent le réglage, une liaison par transmission qui comporte un organe élastique, ou autre approprié, et compense les différences existant le plus souvent entre les tra- jectoires de réglage de la pompe et du moteur. Par cette disposi- tion, l'invention a.tteint en même temps l'avantage que le réglage du moteur hydraulique peut être construit aussi sensible que l'on veut.
Dans le dessin sont représentées à titre d'exemple trois formes différentes d'exécution de l'invention, notamment :
La fig. 1 représente une commande mécanique dans laquelle le réglage est réalisé par des organes de réglage séparés.
Les fige la - ld montrent des développements de divers organes.
La fig. 2 est une commande hydraulique dans laquelle le
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réglage se fait au moyen de deux leviers à main distincts.
La fig. 3 est une commande électrique dans laquelle sont prévus deux servo-moteurs pour le réglage.
Dans la fig. 1 la partie réglable de la pompe hydraulique est désignée par 1; par 2 la partie réglable du moteur hydraulique d'une transmission hydraulique réversible, non représentée en dé- tails, de l'espèce décrite dans le brevet antérieur U.S.A. n 2049092 "Rotary Piston Engine, espesially for Fluid Gear" du 28 juillet 1936. La partie réglable 1 de la pompe est munie d'une partie filetée 4 dans laquelle s'engage une tige filetée 3 que l'on peut faire tourner au moyen du levier à main 5. Le levier 5 est fixé dans une pièce annulaire 17 reliée à un arbre 3' constitua.nt le prolongement de la tige filetée 3, par une cale permettant un déplacement axial.
Par la rotation de l'arbre 3' le débit de la pom- pe peut ainsi''être réglé depuis zéro jusqu'à la va.leur maximum et ce suivant le sens de rotation du déplacement de la transmission réversible dans l'un ou dans l'autre sens de rotation. La partie réglable ± du moteur est pourvue d'un boulon 19 qui de son côté por- te sur un axe transversal un galet rotatif 21. Ce rouleau s'engage dans une rainure de guidage 22 prévue dans le cylindre 7. Ce cylin- dre est calé solidement sur l'arbre 6 sur lequel est fixée en outre la pièce annulaire 18 portant le levier à main 8. L'axe 6 ainsi que d'autres pièces prennent appui dans le chassis rigide 9 du disposi- tif.
La forme de la rainure de guidage 22 est visible à la fig. la, qui montre un développement du cylindre 7 La position représentée pour le galet 21 correspond à la position de réglage pour laquelle le moteur a sa plus grande capacité d'absorption. Dans cette posi- tion de réglage, le levier à main 8 est verrouillé par un dispositif spécial, aussi longtemps que la pompe est placée sur débit nul, donc sur marche à vide.
Dans ce but, sur l'arbre 3'. est fixé un cylindre 12 pourvu d'une came(de guidage 30 Dans cette came de gui- dage 30, dont la forme est visible à la fig, lb, qui représente un
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développement du cylindre 12 , s'engage l'extrémité d'un levier de régla.ge à deux bras 13, qui pivote sur un tourillon 26 L'autre extrémité du levier de réglage 13 déplace un boulon 28 guidé dans une buselure 25 tandis que deux ressorts 29 et 29' tendent à ré- ta.blir la position moyenne. Sur une tige transversale 27 du boulon 28 est fixé un rouleau de guidage s'engageant dans une rainure de gui- dage 25 ménagée dans la. pièce annulaire 18.
La forme de cette rai- nure de guidage est visible à la. fig. lc, dans laquelle le rouleau 24 est représenté en position de verrouillage.
Le déplacement du levier à main 5 est verrouillé d'une certaine, façon décrite en détail plus loin, par le verrou 14 qui travaille en corrélation avec une came profilée prévue sur la pièce annulaire 17. La forme de cette came est visible à la fig, ld qui représente un développement de la pièce annulaire 17. La pièce annulaire 17 porte en outre des griffes d'accouplement 10 qui s'em- boitent dans les Griffes 11 de la pièce en regard 9.de l'accouple- ment lorsque celle-ci est déplacée axialement.
L'accouplement 9 est conditionné sous forme d'embrayage à glissement et porte en outre la roue dentée 15 qui, à son tour, engrèhe avec une roue den- tée 16 calée sur l'axe 6
Le fonctionnement de 1'installation décrite est le suivant: Le dispositif est représenté dans la. position de marche à vide dans laquelle la, pompe est sur débit nul et le moteur 1; sa plus grande capacité d'absorption, tandis que son réglage est verrouillé par ledispositif 13, 23, 24.
Si maintenant en actionnant le levier 5 par le, rotation de l'arbre 3', on régle la pompe à un débit suffi- si:..ment grand, pa,r exemple au plus grand débit possible, grâce à la foree convenablement choisie pour la ra.inure de guidage 30, par l'entremise du levier 13 et du dispositif 27, 28, le verrouillage 23, 24 est relâché et ce de telle sorte que, pour un sens déterminé de placement du levier à main 5 (par exemple pour la marche avant) .le levier 8 n'est libéré que pour un sens de rotation tandis qu'il
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reste verrouillé pour l'autre sens de rotation. Dans l'autre sens de réglage (par exemple pour la marche arrière) le levier 8 est li- béré pour la rotation dans l'autre sens et verrouillé pour celle-là.
En même temps le verrou 14 verrouille la pièce annulaire 17 ainsi que le levier à main 5 de telle manière que ce dernier ne peut plus être déplacé ou ne peut l'être davantage que dans la direction de réglage commancée. Maintenant, par le levier 8, l'arbre et le cy- lindre à came 7 la capacité du moteur est modifiée en suite de quoi, le cas échéant, le débit de la pompe peut être augmenté simultané- ment.
Le cylindre à came 7 est de construction symétrique de sorte que le moteur hydraulique se règle de la même façon, à partir de la capacité maximum d'absorption, pour les deux sens de rotation du levier 8 pour mettre à l'arrêt la transmission, on déplace axia.le- ment la pièce annulaire 17 et le levier à main et ainsi l'accou- plement 10 11 est embrayé et simultanément devient inopérant, le verrou 14 qui ne bloque le levier 15 que dans un des sens de rota.- tion. Le levier 5 peut maihtenant être ramené en a.rrière, ce qui di- minue le débit de la pompe, tandis que simultanément, par les engre- nages 15 et 16 le moteur hydraulique est amené à sa plus grande capacité d'absorption.
Le rapport de transmission des engrena,ges est choisi convenablement, de telle sorte qu'au trajet de réglage de la pompe corresponde.. le plus grand trajet de réglage possible du moteur. La pompe n'ayant été que partiellement ramenée en arrière, afin que par suite d'une fausse manoeuvre le moteur hydraulique ne puisse être réglé sur une capacité d'absorption plus petite, sans que simultanément on n'ait réglé la pompe à un débit plus grand, le verrou 14 empêche le débrayage de l'accouplement 10, 11 jusqu'à ce que le levier de réglage 5 de la pompe ait atteint sa position zéro et que le verrou 14 se cale ou soit fermé. Dans le premier cas il faut qu'avant ou lors du réenclenchement de la commande le verrou 14 soit dégagé.
La fige '2 montre un exemple d'une commande hydraulique
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suivant l'invention. Le tiroir de commande 120 règle la pompe 1 et le tiroir de commande 121 règle le moteur hydraulique 2 Le sens de réglage de la pompe 1 est déterminé par les tiroirs 122 123 celui du moteur par les tiroirs 124 125 qui, manuellement, au moyen du levier 126, respectivement 127, sont amenés dans la position vou- lue, afin que les tiroirs 120 et 121 soient sous l'a.ction du liquide sous pression fourni par une pompe auxiliaire 128. Par l'entremise d'une soupape à surpression 129 par les conduites 130, respective- ment 131 le liquide sous pression arrive directement aux tiroirs 122 123 respectivement 124,
125 par contre il ne passe par la conduite 132 qu'après que le piston 120 de réglage de la pompe a été écarté de sa position médiane. Le tiroir auxiliaire 133 sert unique- ment à l'équilibrage de la pression à l'intérieur de la distribution.
La distribution travaille comme suit :
Dans la position de marche à vide de la transmission, donc pour un débit nul de la pompe, les tiroirs de réglage 122 123 et 124 125, occupent la position'représentée. Le liquide sous pression en- levé par la, pompe auxiliaire 128 au réservoir 12. agit par la conduite 130 ainsi que 134 et 135 sur les deux faces dunpiston 120 qui par les deux ressorts 145 et 147, tendus à l'encontre l'un de l'autre, et la butée 136 est maintenu dans la, position médiane représentée, pour laquelle le débit de la pompe est nul.
La butée 136 consiste en un boulon, placé sous l'action d'un ressort, et qui s'engage dans une entaille 136' prévue dans la tige de piston 120 Par les conduites 131 et 138 le liquide sous pression appuie en outre sur la face avant du tiroir 121 de telle façon que pour la position occupée, le moteur hydraulique possède sa plus grande capacité d'ab- sorption. Le surplus du liquide sous pression s'écoule par la soupape de surpression 129 dans le réservoir . Le tiroir 124, 125 ne peut pas être déplacé manuellement si la pression sur la face avant du piston 125 est suffisamment grande, éta.nt donné que la face opposée du piston 124 est en communication avec le réservoir à huile $ de la pompe auxiliaire.
Pour la mise en marche de la transmission dans
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l'un ou l'autre sens de rotation, on déplace vers l'avant ou vers 1arrière le tiroir 122, 123, au moyen du levier à main 126, de telle sorte que, ou bien la conduite 134 ou la conduite 135 est fermée et que la conduite 139 ou respectivement 140 est ouverte.
Ainsi toute- fois le liquide sous pression n'agit plus que sur une des faces du piston 120 et avec la partie mobile 1 de la pompe, celui-ci est re- foulé vers l'autre de ses faces, à l'encontre de l'action des res- sorts 146, !il. La butée 136 est libérée soit isolément soit simul- tanément par le levier 126soit encore automatiquement par le pis- ton 120 De cette façon, la partie mobile 1 de la pompe peut être amenée dans une position voulue, correspondant au plus grand débit et qui pourra utilement être délimitée par des butées fixes.
Afin de pouvoir également actionner la transmission avec des débits plus petits, le tiroir 122, 123 peut être conçu de telle sorte que pour une position, le tiroir.122 obture aussi bien la conduite 134 que la conduite 139, ou que dans une autre position, le tiroir 123 obture aussi bien la conduite 140 que la. conduite 135 Après que le piston 120 a parcouru un trajet déterminé, par exemple tout le trajet de réglage, il ouvre la conduite 132' et relie ainsi la face supérieure de piston 124 avec la conduite sous pression 130.
Dans certains cas, il est utile de prévoir deux conduites 132', afin de pouvoir régler les courses du piston, indépendamment l'une de l'autre, pour les deux directions vers lesquelles celles-ci sont ouvertes. La pression du liquide sur les tiroirs 124, 125 est maintenant équilibrée de sorte que celui-ci peut être déplacé ma.- nuellement vers l'avant, au moyen du levier 127, de sorte que les conduites 138 et 141 soient fermées et les conduites 137 et 142 ouvertes. Ainsi la face avant du piston du tiroir 121 est déchargée et la face arrière est mise en charge, de sorte que le tiroir 121 se déplace vers l'avant et règle le moteur hydraulique à sa plus petite capacité d'absorption.
Le nombre de tours voulu étant at- teint, par la manoeuvre du levier à main 127 on amène le tiroir 124, 125 dans sa position médiane pour laquelle il obture les qua-
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tre conduites 137, 138, 141, 142 ce qui verrouille le -piston 321.
On peut renoncer à ces verrouillages si pour la prédétermination des plus grands nombres de tours on prévoit sur le trajet de ré- glage du moteur hydraulique,, des butées à régler selon les nombres de tours limites voulus. Les conduites 143 144 145 servent à l'évacuation, vers le réservoir à huile ou la chambre d'aspiration de la pompe auxiliaire, du liquide sans pression, déplacé par le mouvement du piston. Pour mettre la transmission à l'arrêt, au moyen du levier 126, on amène dans sa position médiane, le tiroir 122, 123, de sorte que la pression du liquide est égale sur les deux faces du piston 120 et celui-ci est ramené dans sa position médiane par les ressorts 146 147.
De la sorte le piston 120 obture la conduite 132'. tandis que le piston 133 ouvre la conduite 144 La face postérieure du piston de 124 est ainsi sans pression et le tiroir 124, 125 est poussé par le liquide sous pression débouchant dans la, conduite 131, vers sa position terminale arrière de telle sorte que la. conduite 131 est mise en communication avec 138 et que 137 est fermé. Le piston 121 règle de la sorte le moteur hy- dra.ulique sur sa plus grande capacité d'absorption et ainsi la position de départ est rétablie.
La. fig. 3 représente une commande électrique suivant l'invention. Le réglage de la partie 1 de la pompe et de la partie ¯3 du moteur se fait, par exemple, pour chacun d'eux par un moteur électrique 250, respectivement 251, qui attaquent au moyen d'en- grena.ges hélicoi'da.ux 252 respectivement 253,l'axe de réglage 254 respectivement 255. A l'aide des pièces femelles 256 257 reliées aux pièces à régler¯1.et 2, on modifie ainsi l'excentricité de la partie de pompe et de moteur.
Sur les tiges de réglage 254 et 255 se trouvent des bossages ou cames 258 respectivement 259 pour actionner les commutateurs 260 261 262 263,264 et 265 qui en- semble avec les boutons poussoirs,. 266, 267 268269 et 270 com- mandent les deux relais inverseurs 271 et 272 des moteurs 250 251 .ainsi que les relais auxiliaires 273 274 Le fonctionnement de la
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commande est le suivant :
Dans la position initiale représentée, le débit de la pompe est nul et le moteur possède sa plus grande capacité d'ab- sorption. Toutes les bobines de relais sont sans courant.
Pour mettre en marche la transmission suivant que l'on veut la faire tourner dans un ,sens ou dans l'autre, on appuie sur le bouton pous- soir 266 ou 268, par suite de quoi la bobine a71 attire le relais
27la ou bien la bobine b71 attire le relais 271b Les opérations sont évidemment les mêmes pour les deux sens de rotation. Il suffit donc de les expliquer plus en détail pour un des sens de rotation.
En,poussant sur le bouton 266 la bobine a71 reçoit du courant par les interrupteurs 260 263 et le relais auxiliaire 274 et elle actionne le relais inverseur 271a de sorte que le moteur 250 en- clenche le débit de la pompe. Simultanément par la rotation de l'axe de réglage 254 le bossage 258 a tourné, de sorte que par l'intermédiaire du pont 275 l'interrupteur 262 est inversé. Le moteur hydraulique est ainsi sur sa plus grande capa.cité d'absorp- tion.
Il ne peutd'abord être déplacé car la. bobine b72 du relais inverseur 272b reste sans courant même si on appuie sur le bouton
270 étant donné que le circuit électrique correspondant est inter- rompu aux interrupteurs 261 et 260 Ce n'est que lorsque la pompe a atteint son plus grand débit et que le relais inverseur 271a et en même temps le moteur électrique 250 ont été mis hors circuit par le commutateur 260 que le circuit électrique pour la bobine b72 peut être fermé en poussant le bouton 270 et par les commutateurs
265 360.boutons poussoirs 267 et relais auxiliaires 274. Il est naturellement possible de séparer les deux contacts du commutateur
260 et ai'nsi d'actionner le contact de fermeture du circuit élec- trique de la bobine b72 après un déplacement de la partie de pompe plus court que par
le contact de coupure du circuit électrique de la bobine a71, La bobine b72 actionne le relais inverseur 272b. enclenche a.insi le moteur 251 et règle le moteur hydraulique, et Qela aussi longtemps que l'on appuie sur le bouton 270, ou jusqu'à
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ce que l'interrupteur terminal 265 soit coupé, par la tige de ré- glage 255 actionnée par le bossage 259 et qu'a.insi soit interrompu le circuit électrique pour leelais inverseur. Entretemps le com- mutateur 264 a été enclenché et on peut maintenant, par l'actionne- ment des boutons 269 et 270, régler à loisir n'importe quel nombre de tours.
Pour mettre à l'arrêt la transmission on appuie sur le bouton 267 De la sorte la bobine c73 du relais auxiliaire 273 re- çoit d'abord du courant par le relais auxilia,ire 274 et actionne le relais. Le relais 273 ferme le circuit pour la bobine c74 qui actionne le relais auxiliaire 274 et interrompt ainsi le circuit pour la bobine c73 passant par le relais auxiliaire 274 Mais simultanément, par l'intermédiaire des relais 273 et des commuta- et/ teurs 262, 261, la bobine b71, en même temps, le relais inverseur 271b sont enclenchés, de sorte que la bobine c73 reste en circuit pa.r ce relais inverseur. Par l'actionnement du relais inverseur 271b le moteur électrique 250 tourne en sens inverse de celui de la mise en marche de la transmission. Au moyen de la, tige de régla- ge, il amène la, pompe au débit nul.
Da.ns la position zéro le cir- cuit électrique pour la bobine b71 est interrompu par le commuta- teur 262. Entretemps, simultanément, le circuit électrique de la bobine a72 a été établi par le commutateur 264 et le relais 273 pour l'actionnement du relais a.uxiliaire 274 Par l'actionnement du relais inverseur 27 2a, le moteur électrique 251 règle le moteur hydraulique à, sa plus grande capacité d'absorption, jusqu'à ce que par le commutateur 264à l'aide de la, came 259, le courant élec- trique de la bobine a72 soit interrompu.
Afin que, suivant l'inven- tion, le moteur hydraulique puisse être réglé à une sensibilité à loisir, un circuit électrique a, été établi pour la bobine c74 par le commutateur 264 grce auquel le relais 274 reste actionné, indé- oendament du trajet de réglage de la, pompe hydraulique, aussi longtemps qu'il est nécessaire pour que le moteur hydraulique soit à sa plus grande capacité d'absorption.
Afin d'éviter des réglages défectueux, les commutateurs
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262 et 263 sont établis et connectés de telle sorte, qu'après que la pompe a été enclenchée dans une direction, le retour en arrière ne puisse se faire qu'en poussant sur le bouton 267, pour fixer la pompe dans le position zéro il peut en outre être prévu un arrêt actionné par aimant. Comme exemple d'application de l'invention, il a été décrit des commandes mécaniques, hydrauliques et électri- ques, pour transmissions hydrauliques réversibles, dans lesquelles on a besoin en service des deux sens de rotation.
Il est compréhen- sible que les commandes suiva.nt l'invention peuvent être considé- rablement simplifiées, si la transmission hydraulique ne doit avoir qu'un seul sens de rotation, puisque dans ce cas tous les organes de commande pour le second sens de rotation disparaissent et qu'au surplus le verrouillage réciproque des éléments de la commande se simplifient. Un cas particulier d'application est celui où le ré- glage de la transmission hydraulique se fait,à distance, électri- quement et pour un seul sens de rotation.
Afin que, exceptionnelle- ment,la machine réceptrice commandée puisse également être action- née dans l'autre sens de rotation, il peut être prévu un dispositif .supplémentaire de réglage manuel, par exemple, de la façon la plus Simple, en accouplant avec l'arbre du moteur de commande de la pompe, un volant à main qui peut être actionné, après déclenchement d'un arrêt fixe, déterminant la position de débit nul de la pompe.
Dans ce cas il est désirable de prévoir un accouplement à glisse- ment dans la liaison antre le moteur de commande et la, tige de ré- glage de la pompe, afin de pouvoir, à l'aide du moteur électrique, déplacer la pompe jusqu'à une butée fixe, puis seulement déclencher le moteur de commande..
Das les exemples décrits de formes de réalisation de l'invention, les parties primaire et secondaire sont réglées au moyen d'organes de réglage indépendants. Le principe de l'invention, de régler au démarrage de la transmission, d'abord uniquement la partie primaire, pour la plus grande capacité d'absorption de la, partie secondaire, puis seulement la partie secondaire, et lors du
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déclenchement, pa.r contre, de ramener en place, simultanément, les deux parties, peut cependant être également appliqué dans les com- mandes dites à un levier; en général on devra toutefois dans ce cas renoncer à l'avantage d'une suffisante sensibilité de réglage lorsque les trajectoires d'enclenchement et de déclenchement sont petites.
R e v e n d i c a t ion s
1.- Procédé de commande de transmission hydraulique ré- versible comportant une partie primaire (pompe hydraulique) et une pprtie secondaire (moteur hydraulique), dans lequel pour l'enclen- chement de la transmission la partie primaire est réglée lorsque la partie secondaire a la plus grande capacité d'absorption (le plus grand moment de rotation), caractérisé par le fait que lors de la mise à l'arrêt de la transmission, les parties primaire' et secon- daire sont ramenées simultanément à la position de départ.
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Control device for hydraulic transmissions.
The usual hydraulic transmissions according to the delivery principle comprise a primary member (hydraulic pump) and a secondary member (hydraulic motor) which both have to be adjusted by the displacement of certain members, for example by eccentric translation of the casing in the case of of rotary machines, The movement of these components in order to adjust the number of revolutions and to influence the power or the torque can be done directly, by hand, or by means of servomotors. This movement can also be done quite freely or depending on the extent of service of the engine operating the transmission or of the machine to be controlled.
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To respond to the various adjustment problems, controls have been recommended in which either the primary part and the secondary part are adjusted by actuating separate adjustment members or else they are both adjusted by an organ. common setting.
In many cases where hydraulic transmissions are employed, it is desirable to operate them on the one hand with as low an oil pressure as possible and on the other hand with as uniform an efficiency. as possible. For this purpose, a control has already been proposed with a common regulating member for the hydraulic pump and for the hydraulic motor, in which for the greater absorption capacity of the motor the pump flow rate increases from zero, while the absorption capacity of the hydraulic motor does not decrease until after the pump has reached its maximum flow. As long as this control fulfills the assigned goal, it has the advantage that: the start-up is always done by means of the greatest possible torque. However, it has two important drawbacks.
So that the trajectory of the service unit does not become disproportionately large, the sensitivity of the adjustment specific to hydraulic controls must be waived. To shut down the secondary transmission component, that is to say shut down the controlled machine, the capacity must first be adjusted up to its maximum value. absorption of the hydraulic motor and then only reduce the flow rate of the pump so that naturally the stopping of the machine takes place with a corresponding slowness, which, in many cases, is not bearable. .
The object of the invention is to start with the greatest possible torque, respectively with the greatest available torque, the machine to be controlled, and nevertheless to stop it by the shortest way without having to resort to faulty settings.
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The invention therefore starts from the known principle, which consists in distributing to a common regulating member for the hydraulic pump and the hydraulic motor, to increase, starting from zero, the flow rate of the pump, for the greatest capacity. absorption capacity of the motor, then to reduce the absorption capacity of the hydraulic motor only when the full flow of the pump is reached.
The increase in the pump flow rate from zero flow does not obviously need to be brought to the maximum flow rate but it can also be brought to a determined value, the most favorable, given that it is often desirable, taking into account the internal losses of the transmission and the. machine to operate, not to use the full flow of the pump at the start, but only when the number of revolutions increases.
The invention consists in the fact that when the transmission is stopped, the primary and secondary members are brought back simultaneously to the starting position. A further peculiarity of the invention is that, for this purpose, there is established between the parts of the transmission which operate the adjustment, a link by transmission which comprises an elastic member, or other suitable member, and compensates for the differences existing on the one hand. more often between the adjustment paths of the pump and the motor. By this arrangement the invention has at the same time achieved the advantage that the adjustment of the hydraulic motor can be made as sensitive as desired.
In the drawing are shown by way of example three different embodiments of the invention, in particular:
Fig. 1 shows a mechanical control in which the adjustment is carried out by separate adjustment members.
Freezes la - ld show developments of various organs.
Fig. 2 is a hydraulic control in which the
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adjustment is made by means of two separate hand levers.
Fig. 3 is an electric control in which two servomotors are provided for the adjustment.
In fig. 1 the adjustable part of the hydraulic pump is designated by 1; by 2 the adjustable part of the hydraulic motor of a reversible hydraulic transmission, not shown in detail, of the kind described in the prior USA patent n 2049092 "Rotary Piston Engine, espesially for Fluid Gear" of July 28, 1936. The adjustable part 1 of the pump is provided with a threaded part 4 in which engages a threaded rod 3 which can be turned by means of the hand lever 5. The lever 5 is fixed in an annular part 17 connected to a shaft 3 'constita.nt the extension of the threaded rod 3, by a wedge allowing axial displacement.
By rotating shaft 3 ', the pump flow rate can thus be adjusted from zero to maximum value and this depending on the direction of rotation of the reversible transmission movement in one or more in the other direction of rotation. The adjustable part ± of the motor is provided with a bolt 19 which for its part carries on a transverse axis a rotating roller 21. This roller engages in a guide groove 22 provided in the cylinder 7. This cylinder is firmly wedged on the shaft 6 on which is also fixed the annular part 18 carrying the hand lever 8. The axis 6 as well as other parts rest in the rigid frame 9 of the device.
The shape of the guide groove 22 is visible in FIG. 1a, which shows a development of cylinder 7 The position shown for roller 21 corresponds to the adjustment position for which the motor has its greatest absorption capacity. In this adjustment position, the hand lever 8 is locked by a special device, as long as the pump is placed on zero flow, therefore on idle.
For this purpose, on the tree 3 '. is fixed a cylinder 12 provided with a guide cam 30 In this guide cam 30, the shape of which is visible in fig, lb, which represents a
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development of the cylinder 12, engages the end of an adjustment lever with two arms 13, which pivots on a journal 26 The other end of the adjustment lever 13 moves a bolt 28 guided in a nozzle 25 while two springs 29 and 29 'tend to reset the middle position. On a transverse rod 27 of the bolt 28 is fixed a guide roller which engages in a guide groove 25 formed in the. annular piece 18.
The shape of this guide groove is visible at. fig. 1c, in which the roller 24 is shown in the locked position.
The movement of the hand lever 5 is locked in a certain way, described in detail later, by the latch 14 which works in correlation with a profiled cam provided on the annular part 17. The shape of this cam is visible in FIG. , 1d which represents a development of the annular part 17. The annular part 17 also carries coupling claws 10 which fit into the claws 11 of the part 9 opposite the coupling when the latter -ci is moved axially.
The coupling 9 is packaged as a slip clutch and additionally carries the toothed wheel 15 which in turn engages with a toothed wheel 16 wedged on the axle 6.
The operation of the installation described is as follows: The device is shown in. no-load position in which the pump is at zero flow and the motor 1; its greatest absorption capacity, while its adjustment is locked by device 13, 23, 24.
If now by actuating the lever 5 by the rotation of the shaft 3 ', the pump is adjusted to a sufficient flow: .. ing large, for example, at the greatest possible flow, thanks to the suitably chosen drill bit for the guiding ra.inure 30, through the lever 13 and the device 27, 28, the locking 23, 24 is released and this so that, for a determined direction of placement of the hand lever 5 (for example for forward travel). lever 8 is only released for one direction of rotation while it
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remains locked for the other direction of rotation. In the other direction of adjustment (for example for reverse gear) lever 8 is released for rotation in the other direction and locked for that.
At the same time the latch 14 locks the annular part 17 as well as the hand lever 5 in such a way that the latter can no longer be moved or can only be moved in the direction of adjustment started. Now, by lever 8, shaft and cam cylinder 7, the motor capacity is changed, as a result of which, if necessary, the pump output can be increased simultaneously.
The cam cylinder 7 is of symmetrical construction so that the hydraulic motor is adjusted in the same way, from the maximum absorption capacity, for both directions of rotation of the lever 8 to stop the transmission, the annular piece 17 and the hand lever are axially moved and thus the coupling 11 is engaged and simultaneously becomes inoperative, the latch 14 which only blocks the lever 15 in one of the directions of rotation. tion. The lever 5 can now be brought back, which decreases the flow rate of the pump, while simultaneously, by the gears 15 and 16, the hydraulic motor is brought to its greatest absorption capacity.
The transmission ratio of the gears is suitably chosen so that the adjustment path of the pump corresponds to the largest possible adjustment path of the motor. The pump was only partially brought back, so that, following a wrong operation, the hydraulic motor cannot be set to a smaller absorption capacity, without simultaneously setting the pump to a flow rate. larger, the latch 14 prevents disengagement of the coupling 10, 11 until the adjustment lever 5 of the pump has reached its zero position and the latch 14 wedges or is closed. In the first case, the lock 14 must be released before or during the re-engagement of the control.
Fig '2 shows an example of a hydraulic control
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according to the invention. The control spool 120 regulates the pump 1 and the control spool 121 regulates the hydraulic motor 2 The direction of adjustment of the pump 1 is determined by the spools 122 123 that of the motor by the spools 124 125 which, manually, by means of the lever 126 and 127 respectively are brought into the desired position so that the spools 120 and 121 are under the action of the pressurized liquid supplied by an auxiliary pump 128. Via a pressure relief valve 129 via pipes 130, respectively 131 the pressurized liquid arrives directly at the drawers 122 123 respectively 124,
125 on the other hand, it does not pass through line 132 until after the pump adjustment piston 120 has been moved away from its middle position. The auxiliary spool 133 serves only for balancing the pressure inside the distribution.
The distribution works as follows:
In the idle position of the transmission, therefore for a zero flow rate of the pump, the adjustment sliders 122 123 and 124 125, occupy the position 'represented. The pressurized liquid removed by the auxiliary pump 128 from the reservoir 12 acts through the pipe 130 as well as 134 and 135 on the two faces of a piston 120 which by the two springs 145 and 147, stretched against one another. on the other, and the stop 136 is maintained in the middle position shown, for which the pump flow rate is zero.
The stop 136 consists of a bolt, placed under the action of a spring, and which engages in a notch 136 'provided in the piston rod 120 Through the pipes 131 and 138 the pressurized liquid also presses on the front face of the spool 121 in such a way that, for the occupied position, the hydraulic motor has its greatest absorption capacity. Surplus pressurized liquid flows through the pressure relief valve 129 into the reservoir. The spool 124, 125 cannot be moved manually if the pressure on the front face of the piston 125 is large enough, since the opposite face of the piston 124 is in communication with the oil reservoir $ of the auxiliary pump.
For switching on the transmission in
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either direction of rotation, the drawer 122, 123 is moved forwards or backwards by means of the hand lever 126, so that either the line 134 or the line 135 is closed. and that the pipe 139 or respectively 140 is open.
Thus, however, the pressurized liquid only acts on one of the faces of the piston 120 and with the movable part 1 of the pump, the latter is returned to the other of its faces, against the action of the springs 146,! il. The stop 136 is released either separately or simultaneously by the lever 126 or again automatically by the piston 120 In this way, the mobile part 1 of the pump can be brought into a desired position, corresponding to the greatest flow rate and which can usefully be delimited by fixed stops.
In order to be able to also operate the transmission with smaller flow rates, the spool 122, 123 can be designed so that for one position, the spool 122 closes both the pipe 134 and the pipe 139, or in another position , the drawer 123 closes both the pipe 140 and the. line 135 After the piston 120 has traveled a determined path, for example the entire adjustment path, it opens the line 132 'and thus connects the upper face of the piston 124 with the pressure line 130.
In certain cases, it is useful to provide two conduits 132 ', in order to be able to adjust the strokes of the piston, independently of one another, for the two directions towards which they are open. The pressure of the liquid on the spools 124, 125 is now balanced so that it can be moved manually forward, by means of the lever 127, so that the lines 138 and 141 are closed and the lines 137 and 142 open. Thus the front face of the piston of the drawer 121 is unloaded and the rear face is loaded, so that the drawer 121 moves forward and sets the hydraulic motor to its smallest absorption capacity.
The desired number of revolutions being reached, by the operation of the hand lever 127, the drawer 124, 125 is brought into its middle position for which it closes the four.
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be conducted 137, 138, 141, 142 which locks the -piston 321.
These locks can be dispensed with if, for the predetermination of the greatest numbers of revolutions, stops are provided on the adjustment path of the hydraulic motor, to be adjusted according to the desired limit numbers of revolutions. The pipes 143 144 145 serve for the evacuation, towards the oil tank or the suction chamber of the auxiliary pump, of the liquid without pressure, displaced by the movement of the piston. To stop the transmission, by means of the lever 126, the spool 122, 123 is brought into its middle position, so that the pressure of the liquid is equal on both sides of the piston 120 and the latter is returned. in its middle position by the springs 146 147.
In this way, the piston 120 closes the pipe 132 '. while the piston 133 opens the pipe 144 The rear face of the piston 124 is thus pressureless and the spool 124, 125 is pushed by the pressurized liquid opening into the pipe 131, towards its rear terminal position so that the valve . line 131 is communicated with 138 and 137 is closed. The piston 121 thus sets the hydraulic motor to its greatest absorption capacity and thus the starting position is restored.
Fig. 3 shows an electrical control according to the invention. The adjustment of part 1 of the pump and of part ¯3 of the motor is made, for example, for each of them by an electric motor 250, respectively 251, which attack by means of helical gears. da.ux 252 respectively 253, the adjustment axis 254 respectively 255. Using the female parts 256 257 connected to the parts to be adjusted ¯1.and 2, the eccentricity of the pump and motor part is thus modified .
On the adjustment rods 254 and 255 there are bosses or cams 258 respectively 259 to actuate the switches 260 261 262 263,264 and 265 which together with the push buttons ,. 266, 267 268 269 and 270 control the two change-over relays 271 and 272 of motors 250 251, as well as the auxiliary relays 273 274 The operation of the
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command is as follows:
In the initial position shown, the pump output is zero and the motor has its greatest absorption capacity. All relay coils are currentless.
To start the transmission depending on whether you want to turn it in one direction or the other, push button 266 or 268 is pressed, as a result of which the coil a71 attracts the relay.
27la or the coil b71 attracts the relay 271b The operations are obviously the same for both directions of rotation. It is therefore sufficient to explain them in more detail for one of the directions of rotation.
By pushing the button 266 the coil a71 receives current through the switches 260 263 and the auxiliary relay 274 and it activates the change-over relay 271a so that the motor 250 engages the pump flow. Simultaneously by the rotation of the adjustment axis 254 the boss 258 has rotated, so that through the bridge 275 the switch 262 is reversed. The hydraulic motor is thus at its greatest absorption capacity.
It cannot be moved first because the. coil b72 of the change-over relay 272b remains without current even if the button is pressed
270 since the corresponding electric circuit is interrupted at switches 261 and 260 It is only when the pump has reached its maximum flow and the changeover relay 271a and at the same time the electric motor 250 have been switched off by switch 260 that the electrical circuit for coil b72 can be closed by pushing button 270 and by switches
265 360. pushbuttons 267 and auxiliary relays 274. It is of course possible to separate the two contacts of the switch
260 and thus activate the closing contact of the electrical circuit of the coil b72 after a shorter displacement of the pump part than by
the electrical circuit cut-off contact of coil a71, Coil b72 actuates change-over relay 272b. thus engages motor 251 and adjusts the hydraulic motor, and Qela as long as button 270 is pressed, or until
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that the terminal switch 265 is turned off, by the adjustment rod 255 actuated by the boss 259 and that thus the electrical circuit for the changeover relay is interrupted. In the meantime, the switch 264 has been engaged and it is now possible, by actuating buttons 269 and 270, to adjust any number of turns as desired.
To stop the transmission, push button 267. In this way, coil c73 of auxiliary relay 273 first receives current from auxiliary relay, ire 274 and activates the relay. The relay 273 closes the circuit for the coil c74 which actuates the auxiliary relay 274 and thus interrupts the circuit for the coil c73 passing through the auxiliary relay 274 But simultaneously, via the relays 273 and the switches 262, 261, coil b71, at the same time, the changeover relay 271b are activated, so that the coil c73 remains in circuit by this changeover relay. By actuating the changeover relay 271b, the electric motor 250 rotates in the opposite direction to that of the starting of the transmission. By means of the adjustment rod it brings the pump to zero flow.
In the zero position the electric circuit for coil b71 is interrupted by switch 262. Meanwhile, simultaneously, the electric circuit of coil a72 has been established by switch 264 and relay 273 for actuation. of the auxiliary a relay 274 By actuating the changeover relay 27 2a, the electric motor 251 sets the hydraulic motor to, its greatest absorption capacity, until by the switch 264 using the cam 259, the electric current to coil a72 is interrupted.
In order that, according to the invention, the hydraulic motor can be adjusted to a sensitivity at will, an electric circuit has been established for the coil c74 by the switch 264 through which the relay 274 remains actuated, regardless of the path. adjustment of the hydraulic pump for as long as is necessary for the hydraulic motor to be at its greatest absorption capacity.
In order to avoid faulty settings, the switches
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262 and 263 are established and connected in such a way, that after the pump has been engaged in one direction, the return can only be done by pushing the button 267, to fix the pump in the zero position it a magnet actuated stopper can also be provided. As an example of application of the invention, mechanical, hydraulic and electrical controls have been described for reversible hydraulic transmissions, in which both directions of rotation are required in service.
It is understandable that the controls following the invention can be considerably simplified, if the hydraulic transmission must have only one direction of rotation, since in this case all the control elements for the second direction of rotation. rotation disappear and that in addition the reciprocal locking of the control elements is simplified. A special case of application is that where the hydraulic transmission is adjusted remotely, electrically and for only one direction of rotation.
So that, exceptionally, the controlled receiving machine can also be actuated in the other direction of rotation, an additional device for manual adjustment can be provided, for example, in the simplest way, by coupling with the pump drive motor shaft, a handwheel that can be operated, after triggering a fixed stop, determining the zero flow position of the pump.
In this case it is desirable to provide a sliding coupling in the connection between the drive motor and the pump regulating rod, in order to be able, using the electric motor, to move the pump to 'to a fixed stop, then only trigger the drive motor.
In the described examples of embodiments of the invention, the primary and secondary parts are adjusted by means of independent adjustment members. The principle of the invention is to adjust at the start of the transmission, first only the primary part, for the greatest absorption capacity of the, secondary part, then only the secondary part, and during the
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triggering, on the other hand, to bring the two parts back in place simultaneously, can however also be applied in the so-called lever controls; In general, however, in this case, the advantage of sufficient adjustment sensitivity should be waived when the switch-on and switch-off paths are small.
R e v e n d i c a t ion s
1.- Reversible hydraulic transmission control method comprising a primary part (hydraulic pump) and a secondary part (hydraulic motor), in which, for the engagement of the transmission, the primary part is adjusted when the secondary part has the greatest absorption capacity (the greatest torque), characterized by the fact that when switching off the transmission, the primary and secondary parts are simultaneously returned to the starting position.