CH367053A - Dispositif de commande hydraulique pour machine de manutention à mouvements multiples - Google Patents

Description

  Dispositif de commande     hydraulique    pour machine de     manutention     à mouvements multiples    Les machines de manutention, et plus particuliè  rement les     machines    de travaux publics telles que  pelles, grues, chargeuses, etc., à commande hydrau  lique, sont généralement équipées d'un     circuit    hy  draulique simple contrôlé par une pluralité de dis  tributeurs permettant d'alimenter sélectivement en  huile sous pression fournie par une pompe, un vérin  ou un moteur à actionner.  



  Dans le cas le plus général, la pompe     est    du type  à débit sensiblement constant, et il en     résulte    que la  vitesse de l'organe récepteur est également     limitée     à une valeur sensiblement constante.     On    ne peut  donc obtenir pour certaines opérations à faible charge  telles que les mouvements d'approche de l'organe  de travail, que des     vitesses    au plus égales à la vitesse  normale de travail, alors que la puissance disponible  permettrait des vitesses plus grandes.  



  D'autre part, si on     utilise    le circuit de la pompe  pour alimenter simultanément deux organes récep  teurs, le partage du débit s'effectue irrégulièrement,  l'organe le moins chargé en     absorbant    la plus     grande     partie, et chacune des deux vitesses obtenues est évi  demment inférieure à la vitesse normale de travail.  



  Les pompes à débit variable permettent d'obtenir  des vitesses d'approche plus élevées, mais elles sont  coûteuses et ne permettent pas la commande simul  tanée de deux     organes    récepteurs. La     sihnutanéité    de  deux mouvements est cependant avantageuse,     dans    le  cas de grues ou de pelles, puisqu'elle permet de ré  duire la durée d'un cycle de travail en     superposant     deux mouvements distincts, tels que par exemple, le  levage de la charge et la rotation ou translation de  l'organe supportant la charge.

   On peut obtenir ce ré  sultat en utilisant deux circuits hydrauliques distincts,  chacun d'eux pouvant alimenter un organe récepteur    déterminé pourvu que les deux mouvements simulta  nés soient compatibles entre eux,     mais    il faut alors  disposer d'une puissance double puisque chaque or  gane peut travailler à pleine charge.  



  Le     dispositif    de commande     hydraulique    qui fait  l'objet de l'invention permet, avec une     puissance     limitée à celle qui est nécessaire pour un mouvement  à pleine charge avec une vitesse normale déterminée,  de     réaliser    deux mouvements simultanés à charge  réduite et à vitesse normale, ou un mouvement à  charge réduite et à grande vitesse, et cela sans qu'il  soit     nécessaire    de prendre des précautions spéciales  lors de la sélection des     différents    mouvements, pour  éviter des charges ou des vitesses trop élevées.  



  Le dispositif selon     l'invention    est     caractérisé    en  ce qu'il comprend un moteur unique entraînant deux  pompes de même capacité dont chacune est suscep  tible de fournir la pression et le débit nécessaires à  un mouvement à pleine charge et à vitesse normale,  ces deux pompes alimentant deux     circuits        affectés     chacun à la commande de mouvements susceptibles  de se superposer à des mouvements     commandés    par  l'autre circuit, chaque     circuit    comportant un distri  buteur de     manoeuvre    pour chacun des mouvements  qu'il commande,

   les deux circuits comprenant deux  valves contrôlées automatiquement par un circuit  auxiliaire     alimenté    par lesdits circuits en fonction  des positions desdits distributeurs de     manoeuvre    et  des pressions     dans    ces deux     circuits,    lesdites valves  étant agencées de manière à, soit séparer     les    deux  circuits pour des mouvements simultanés à charge  réduite et à vitesse normale, soit     additionner    dans un  même circuit les débits des deux     pompes    pour un  mouvement unique à     charge    réduite et à     grande    vi  tesse,

   soit alimenter l'un ou l'autre des deux     circuits         à la pression maximum de la pompe     correspondante     pour un mouvement à pleine charge et à vitesse nor  male.  



       Dans    le dessin annexé, on a représenté sous forme  de schémas, et ci-après on a décrit, à titre d'exemple,  une forme de     réalisation    du dispositif de commande  conforme à     l'invention.    .  



  Dans le dessin  la     fig.    1 est un schéma d'ensemble montrant un  dispositif de commande hydraulique dans la position  de marche à vide ;  les     fig.    2, 3, 4 et 5 sont des schémas analogues  à celui de la     fig.    1, montrant le dispositif dans les  positions qui correspondent respectivement à un mou  vement d'approche à grande vitesse, à un mouvement  de travail à pleine puissance et à vitesse normale  de travail, à deux mouvements d'approche à la vi  tesse normale, et à un mouvement d'approche     limité     à la vitesse normale.  



  Le schéma de la     fig.    1 représente le dispositif de  commande hydraulique dans le cas où aucun appa  reil     utilisateur    de la pression n'est     alimenté.     



  Deux pompes     identiques    RA et RB alimentent  respectivement deux circuits A et B représentés en       traits    pleins, et sont entraînées     par    un moteur com  mun M dont la puissance correspond à celle néces  saire pour l'entraînement des deux pompes avec leur  débit maximum sous une pression p, ou pour l'en  traînement de l'une des deux pompes avec son débit  maximum sous une pression P = 2p, la pression  étant nulle dans l'autre pompe. La pression P dans  chacun des circuits A et B est     limitée    par une sou  pape de sûreté 1,     reliée    à la bâche.  



  Les deux circuits A et B comprennent une valve  2 à trois positions permettant, soit le libre passage  des deux débits (position a du schéma), soit l'addi  tion du débit A au débit B (position b), soit l'addi  tion du débit B au débit A (position c). D'autre     part,     une valve 3 à trois positions, commune aux deux       circuits,    permet soit le libre passage des deux débits  (position a du schéma), soit de relier directement à  la bâche le     circuit    A (position b) ou le circuit B (po  sition c).  



  Le circuit A est     relié    directement à un groupe  de distributeurs de     man#uvre    4, 5, 6 ; le circuit B  est relié directement à un second groupe de distri  buteurs de     man#uvre    7, 8, 9.  



  Chacun des distributeurs de     man#uvre    4 à 9 peut  occuper trois positions. Dans les positions a du sché  ma, les trois distributeurs d'un même groupe sont  reliés     entre    eux, en série, et à une valve 10     commune     aux deux groupes ; dans les positions b et c, chacun  des     distributeurs    alimente, respectivement dans un  sens ou dans l'autre, un organe moteur     (vérin    ou mo  teur rotatif) à commander.  



  Les deux circuits A et B sont, d'autre part, reliés  directement à la valve 10 qui peut occuper deux  positions ; dans la position a, la valve 10 relie à la       bâche,    les distributeurs de     man#uvre    des deux grou  pes ; dans la position b, la valve 10     établit    la liaison    entre les deux circuits A et B et coupe les retours à  la bâche à travers les distributeurs.  



  Sur chacun des circuits A et B est monté un cla  pet     antiretour    11. Les distributeurs 4 à 9 sont à dis  positifs de commande manuelle D. Les valves 2, 3  et 10 sont à dispositifs de commande hydraulique H,  et reliées à cet effet à un circuit pilote C représenté  en traits pointillés.  



  Le circuit pilote C est dérivé des circuits A et B  par l'intermédiaire de deux soupapes 12 et 13 tarées  à la pression p, et qui ci-après seront désignés par  soupapes de séquence.  



  A l'aval des soupapes 12 et 13, les deux bran  ches du circuit C sont reliées d'une part aux deux  dispositifs de     commande    hydraulique H de la valve  3, d'autre part au dispositif de     commande    hydrau  lique H de la valve 10, et enfin à un dispositif de       commande    hydraulique H d'une valve 14.  



  La valve 1.4 peut occuper deux positions. Dans  la position a du schéma, elle relie les circuits A et B  respectivement à deux valves 15 et 16 ; dans la posi  tion b, elle     interrompt    ces liaisons.  



  Les valves 15 et 16 peuvent occuper trois posi  tions. Dans la position a, elles établissent la commu  nication entre les circuits correspondants A ou B  avec les dispositifs de commande hydraulique H de  la valve 2 ; dans les deux positions b, elles relient  à. la bâche les dispositifs de commande     hydraulique     correspondant H de la valve 2.  



  Les valves 15 et 16 sont liées mécaniquement par  des moyens non représentés, la valve 16 au groupe  de distributeurs 4, 5, 6, la valve 15 au groupe de dis  tributeurs 7, 8, 9.  



  La partie du circuit pilote C qui commande la  valve 14 n'est alimentée en     liquide    sous pression  que lorsque l'un ou l'autre des distributeurs 4, 6 et 7  est     manoeuvré.     



  Toutes les valves et soupapes à commande hy  draulique sont rappelées dans leur position de repos  par des ressorts 17.  



  Le circuit pilote C     comporte    une pluralité de cla  pets     antiretour    18.  



  Le schéma des     fig.    1 à 5 a été établi, à titre  d'exemple, pour une pelle mécanique comportant  deux moteurs de translation qui commandent chacun  une chenille ou une roue motrice, un moteur de rota  tion de la tourelle, un vérin de cavage, un vérin de  commande du godet, et un vérin de levage.  



  A chacun des six mouvements à     réaliser    est af  fecté l'un des six distributeurs de     man#uvre    4 à 9,  qui sont répartis dans les deux groupes 4, 5, 6, et  7, 8, 9 de manière que deux distributeurs qui com  mandent deux mouvements susceptibles d'être simul  tanés se trouvent chacun dans l'un des deux groupes.  Les distributeurs d'un même groupe peuvent être  verrouillés     mécaniquement    l'un par     rapport    à l'autre  de manière à éviter leur sélection simultanée.  



  Dans le schéma, le distributeur 4     commande    la  rotation de la tourelle ; le distributeur 5 commande  le mouvement de cavage ; les distributeurs 6 et 7      commandent respectivement les translations gauche  et droite ; le distributeur 8 commande le levage, et  le distributeur 9 commande le godet.  



  Les mouvements d'approche à grande vitesse sont  prévus pour le cavage, le levage, et la     man#uvre     du godet ; les mouvements de travail à vitesse nor  male et à pleine puissance sont réalisés quel que soit  le récepteur utilisé ; les mouvements d'approche limi  tés à la vitesse normale sont prévus pour la seule  rotation de la tourelle, ou pour la seule     utilisation     de l'un des moteurs de translation.  



  Les schémas des     fig.    2, 3 et 4 montrent, à titre  d'exemple, les différentes combinaisons des deux  circuits au cours d'une opération de cavage accom  pagnée temporairement d'une opération de levage.  



  La     man#uvre    manuelle du distributeur 5 a eu  pour effet d'interrompre la communication entre le  circuit A et la bâche et d'alimenter dans le sens voulu  le vérin, non représenté, de cavage. Cette     man#uvre     a eu d'autre part pour effet d'actionner la valve 16,  qui interrompt la     communication    entre le circuit B et  la valve 2 ; celle-ci,     reliée    au seul circuit A, vient  occuper sa position c pour laquelle le débit B s'ajoute  au débit A     (fig.    2), le vérin de cavage se déplaçant  ainsi à une vitesse double de sa vitesse normale de  travail tant que la pression reste inférieure à sa va  leur p.  



  Dès que la pression dépasse cette valeur p, la  soupape de séquence 12 intervient et alimente le  circuit pilote C     (fig.    3). La valve 14 interrompt alors  la communication entre le circuit A et la valve 2,  qui revient dans sa position pour laquelle elle sépare  les deux circuits A et B, tandis que la valve 3 est  entraînée dans sa position pour laquelle le circuit B  est     relié    à la bâche. Le vérin de commande de cavage  est alors alimenté sous une pression qui peut attein  dre la valeur P ; le mouvement de cavage peut s'ef  fectuer à vitesse normale à pleine puissance.  



  En même temps, le circuit pilote C, en agissant  sur la valve 10, a relié au circuit A les distributeurs  7. 8 et 9.  



  Au mouvement de cavage peut se superposer, à  chaque instant, un deuxième mouvement tel que le  levage.  



  La     man#uvre    du distributeur 8 affecté au levage  a pour effet d'actionner la valve 15 et d'interrompre  la communication entre le circuit B et la valve 10       (fig.    4).  



  Si à ce moment le vérin de cavage est     alimenté     par les deux débits A et B     (fig.    2), l'intervention de  la valve 15 a pour effet d'interrompre la communi  cation entre le circuit A et la valve 2, qui, alors  reliée à la bâche par les deux soupapes 15 et 16,  sépare les deux circuits A et B.  



  Si au contraire le vérin de cavage était alimenté  par le seul circuit A à la pression P     (fig.    3), la baisse  de pression en dessous de la valeur p dans le cir  cuit A qui alimente les deux groupes de distributeur,  a pour effet de faire intervenir la soupape de sé  quence 12 ; le circuit pilote C n'étant plus alimenté,    la valve 3 interrompt la communication entre le cir  cuit B et la bâche, et la valve 10 interrompt la com  munication entre le circuit A et les distributeurs 7, 8  et 9 qui sont alors alimentés par le circuit B.  



  Les     vérins    de cavage et de levage peuvent alors  travailler simultanément sous des pressions inférieu  res ou égales à p.  



  Si dans l'un quelconque des deux circuits la pres  sion dépasse la valeur p, la soupape de séquence 12  ou 13 correspondante intervient, et     réalimente    le  circuit pilote C qui rétablit la pression p dans le  circuit considéré, et élimine l'autre circuit qui     pourra     d'ailleurs rentrer en fonction, à la pression p d'abord,  puis à la pression P, dès que le mouvement qui avait  provoqué son élimination est arrêté par la     man#uvre     de son distributeur.  



  Le schéma de la     fig.    5 montre, à titre d'exemple,  la commande du moteur de rotation de la tourelle,  dont les mouvements d'approche ne doivent être ef  fectués qu'à la vitesse normale, c'est-à-dire en n'uti  lisant que le débit d'un seul circuit.  



  La     man#uvre    du distributeur 4 a pour effet,  d'une part d'alimenter le moteur de la tourelle, et  d'autre part d'établir la communication entre le cir  cuit A et le circuit pilote C, dont l'action sur la valve  14 interdit la communication entre le circuit A et la  valve 2, de manière à éviter l'addition des deux dé  bits dans le circuit A. La vitesse du mouvement de  rotation de la tourelle est donc toujours     limitée    à la  valeur de la vitesse     normale    de travail, pour laquelle  la soupape 12 commande le circuit     pilote    C dans le  sens de l'alimentation du moteur de rotation à pleine  puissance.  



  Le mouvement d'approche de la tourelle peut  bien entendu être accompagné d'un mouvement d'ap  proche de l'un ou l'autre des récepteurs     commandés     par les distributeurs 7, 8, 9.  



  La limitation de la vitesse d'approche est     réalisée     de la même manière pour chacun des mouvements de  translation lorsqu'il est utilisé seul.  



  Il va de soi que le dispositif de     commande    tel  qu'il vient d'être décrit pourrait être modifié dans  ses détails, ou complété par tout organe accessoire  utile. En particulier le circuit     hydraulique    de pilotage  pourrait être remplacé par un circuit électrique de  commande, les valves 2, 3 et 10 devenant alors des  électrovalves et les valves de séquence 12 et 13 deve  nant des     manocontacts    électriques.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif de commande hydraulique pour ma chine de manutention à mouvements multiples, carac térisé en ce .qu'il comprend un moteur unique en traînant deux pompes de même capacité dont cha cune est susceptible de fournir la pression et le dé bit nécessaires à un mouvement à pleine charge et à vitesse normale, ces deux pompes alimentant deux circuits affectés chacun à la commande de mouve ments susceptibles de se superposer à des mouve ments commandés par l'autre circuit, chaque circuit comportant un distributeur de manoeuvre pour cha cun des mouvements qu'il commande,

   les deux cir cuits comprenant deux valves contrôlées automati quement par un circuit auxiliaire alimenté par lesdits circuits en fonction des positions desdits distributeurs de manoeuvre et des pressions dans ces deux circuits, lesdites valves étant agencées de manière à, soit sépa rer les deux circuits pour des mouvements simultanés à charge réduite et à vitesse normale, soit addition ner dans un même circuit les débits des deux pompes pour un mouvement unique à charge réduite et à grande vitesse, soit alimenter l'un ou l'autre des deux circuits à la pression maximum de la pompe corres pondante pour un mouvement à pleine charge et à vitesse normale. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Dispositif de commande hydraulique selon la revendication, caractérisé en ce que le circuit auxi liaire comporte, pour chacun des deux circuits, une valve qui est mise en jeu par les distributeurs de ma noeuvre correspondants et qui additionne dans le cir cuit correspondant les débits des deux pompes lors que la pression nécessaire pour un mouvement com- mandé par ce circuit est inférieure à la moitié de la pression maximum de la pompe. 2.

   Dispositif de commande hydraulique selon la revendication, caractérisé en ce que le circuit auxi liaire comporte deux soupapes influencées chacune par la pression dans l'un des circuits, et qui, lorsque la pression dans l'un des circuits devient supérieure à la moitié de la pression maximum de la pompe, mettent en jeu une valve qui annule la pression dans l'autre circuit. 3. Dispositif de commande hydraulique selon la revendication, caractérisé en ce que le circuit auxi liaire comporte des moyens pour limiter le débit dans chaque circuit à celui de la pompe correspondante, pour un mouvement à effectuer à charge réduite et à vitesse normale. 4.

   Dispositif de commande hydraulique selon la revendication, caractérisé en ce que le circuit auxi liaire comporte des moyens de commande électrique comprenant deux manocontacts électriques, respecti vement influencés par les pressions dans les deux circuits alimentés par les pompes, contrôlant une électrovalve d'addition des débits et une électrovalve d'annulation de la pression dans lesdits circuits.