FR2537386A1 - Commande anti-bourrage, notamment pour moissonneuse-batteuse - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE COMMANDE ANTI-BOURRAGE POUR UN MECANISME D'ENTRAINEMENT. ELLE COMPORTE UN MOTEUR 16 A FLUIDE ALIMENTE PAR UNE POMPE 15 A CYLINDREE VARIABLE. LA CYLINDREE DE LA POMPE EST MODIFIEE AU MOYEN DE CYLINDRES 56, 57 DE SERVOCOMMANDE DE MANIERE QUE, EN CAS DE SURCHARGE IMPOSEE A L'ARBRE 18 DE SORTIE DU MOTEUR, L'ELEMENT MENE DE TRAVAIL SOIT ENTRAINE A UNE PLUS GRANDE VITESSE POUR ELIMINER LA MATIERE LE SURCHARGEANT. DOMAINE D'APPLICATION : MOISSONNEUSES-BATTEUSES ROTATIVES, ETC.

Description

L'invention concerne une commande anti-bourrage destinée à une transmission qui entra1ne un élément de travail tel que le rotor principal deune moissonneuse- batteuse rotative, cet élément de travail pouvant être bloqué par un excédent de matière. L'invention concerne plus particulièrement la commande d'un dispositif à cylindrée variable faisant partie d'une transmissièn hydrostati que utilisée indépendamment, en tant qu'élément d'entrai- nement, ou en tant que partie d'une transmission hydromécanique, la variation de cylindrée de ce dispositif, en cas de bourrage, provoquant un accroissement de la vitesse de l'élément de travail.

Des moissonneuses-batteuses rotatives comportent un rotor principal mené vers lequel la récolte est dirigée.

Le rotor principal peut être soumis à un bourrage qui se produit lorsque la récolte le bloque en étant fournie à ce rotor en quantités supérieures à celles que celui-ci peut faire passer. La commande selon l'invention détecte la pression régnant dans le circuit fermé de la transmis sion hydrostatique et, lorsque la pression atteint une valeur prédéterminée, cette commande intervient de façon b régler le dispositif à cylindrée variable de la transmission hydrostatique pour accroître la vitesse du rotor principal Il est connu, dans la technique, de détecter la pression régnant dans le circuit fermé d'une transmission hydrostatique et, à un certain niveau de pression, de modifier la cylindrée du dispositif à cylindrée variable.

Cependant, une telle commande est destinée à réduire le couple appliqué au moteur plutot qu a provoquer une variation de la vitesse du moteur de la transmission de façon & accroître la vitesse de l'élément de travail entraînée par la transmission
L'invention concerne une commande anti-bourrage perfectionnée destinée à un élément d'entratnement et conçue pour empêcher le blocage d'un élément de travail mené en cas de surcharge, en faisant varier la cylindrée du dispositif à cylindrée variable d'une transmission hydrostatique afin d'accroître la vitesse de l'élément de travail.Ce dernier peut être le rotor principal d'une moissonneusebatteuse rotative ou d'autres machines de transport telles qu'un transporteur à bande ou une vis sans fin, risquant d'être bloquées en ayant à entraîner une quantité excessive de matière.

L'invention a donc pour objet principal une commande anti-bourrage destinée à un mécanisme d'entraSne- ment utilisant une transmission hydrostatique comportant un dispositif à cylindrée variable et un dispositif à cylindrée fixe, montés dans un circuit fermé dont la pression régnant sur le côté à haute pression de ce circuit est contrôlée et, lorsqu'elle dépasse une valeur prédéter- minée, la cylindrée du dispositif à cylindrée variable est modifiée afin de provoquer un accroissement de vitesse de l'élément de travail pour dégager la matière de cet dlé- ment de travail afin de tendre à le débloquer.

A cet effet, le mécanisme d-'entraînement est une transmission hydromécanique dont la transmission hydrostatique fait partie, le dispositif à cylindrée variable comportant un plateau oscillant auquel un cylindre de servocommande est relié. Une conduite à fluide relie le côté à haute pression du circuit fermé au cylindre de servocommande et une valve normalement fermée, sensible à la pression et montée dans la conduite de fluide, s'ouvre lorsque la pression prédéterminée est atteinte de façon que le fluide sous pression agisse sur le cylindre de servocommande pour diminuer la cylindrée du dispositif à cylindrée variable, ce qui a pour effet d'accroitre la vitesse de l'élément de travail.
L'invention a également pour objet une commande anti-bourrage destinée à un mécanisme d'entraînement afin d'empêcher le blocage d'un élément mené de travail en cas de surcharge, le mécanisme d'entraînement comprenant un moteur à fluide et une pompe à fluide à cylindrée variable, montés dans un circuit fermé afin que la pompe alimente le moteur en fluide, la commande comprenant des moyens destinés à régler la cylindrée de la pompe, des moyens destinés à détecter la pression du fluide fourni par la pompe au moteur, et des moyens qui, en réponse à un accroissement de ladite pression au-delà d'une valeur prédéterminée, modifient la cylindrée de la pompe afin d'accoutre la vitesse du mécanisme d ' entraînement.

L'invention a également pour objet une commande telle que définie dans le paragraphe précédent, comprenant en outre des moyens qui, en réponse à un accroissement de la pression du fluide d'une quantité prédéterminée au-delà de ladite valeur prédéterminée, modifient la cylindrée de la pompe afin de diminuer la vitesse du mécanisme d'entrat- nement.

L'invention a pour autre objet une commande antibourrage destinée à un mécanisme d'entraînement du type décrit dans les paragraphes précédents, dans lequel la transmission hydrostatique fait partie d'une transmission hydromécanique. La commande comprend une conduite de fluide montée entre le côté à haute pression du circuit fermé et un cylindre de servocommande relié à un plateau oscillant mobile de la pompe à cylindrée variable, et une valve normalement fermée, sensible à la pression, montée dans la conduite de fluide et pouvant s'ouvrir sous l'effet d'une certaine pression régnant dans le côté-.d haute pression du circuit fermé afin de permettre à la pression du fluide du circuit fermé d'agir sur le cylindre de servocommande et de diminuer la cylindrée de la pompe pour - accroître la vitesse de l'élément de travail.

L'invention sera décrite plus en détail regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel
la figure 1 est une vue schématique simplifiée d'une transmission hydromécanique g et
la figure 2 est une.vue schématique des éléments hydrostatiques de la transmission.

La figure 1 représente une transmission hydromécanique classique dans laquelle un arbre d'entrée mené 10 aboutit à un engrenage planétaire 11 duquel sort un arbre menant 12. L'engrenage planétaire comprend généralement une roue planétaire et une couronne dentée, ainsi que des satellites intermédiaires portés par un porte-satellites.

Une transmission hydrostatique comporte un dispositif 15 à cylindrée variable et-un dispositif 16 à cylindrée fixe qui sont reliés l'un à l'autre dans un circuit fermé, le dispositif 15 à cylindrée variable ayant un arbre d'entrée 17 mené par l'arbre d'entrée 10 et le dispositif à cylindrée fixe ayant un arbre 18 de sortie relié à un élément de l'engrenage planétaire. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 396 607 décrit une transmission hydromécanique.

Ainsi qu'il ressort du brevet précité, l'arbre d'entrée 10 peut être relié au porte-satellites de l'engrenage planétaire et l'arbre 18 de sortie du dispositif d.cylindrée fixe est relié à la coursonne dentée, l'arbre menant 12 étant relié à la roue planétaire. Dans-une transmission hydromécanique, la vitesse de l'élément de l'engrenage planétaire mené par l'arbre 18 de sortie de la transmission hydrostatique peut être ajoutée à ou soustraite de la vitesse de rotation de l'élément de l'engrenage planétaire mené à une vitesse constante d'entrée par l'arbre d'entrée 10.

Lorsque le dispositif 15 à cylindrée variable est réglé à une cylindrée maximale sur un premier caté du point mort, la vitesse de l'arbre menant 12 est minimale et, lorsque la cylindrée du dispositif 15 à cylindrée variable diminue, la vitesse de l'arbre menant 12 augmente.

La transmission hydrostatique utilisée sur la figure 1 est représentée plus en détail sur la figure 2.

Le dispositif 15 à cylindrée variable, représenté sous la forme d'une pompe à cylindrée variable sur la figure 2, et le dispositif 1-6 à cylindrée fixe, représenté sous la forme d'un moteur à cylindrée fixe sur la figure 2, sont réalisés chacun sous la forme d'un dispositif à pistons axiaux, la course des pistons étant commandée par un plateau oscillant.

La pompe 15 à cylindrée variable comporte un corps 20 dans lequel l'arbre~d'entrée 17 est monté de façon à tourner sur dés paliers. Un bloc-cylindres 21 peut tourner à l'intérieur du corps et est calé par des canne lures 22 sur l'arbre d'entrée afin de tourner avec lui.

Plusieurs pistons -23 se déplacent dans les cylindres du bloc-cylindres et leur course est commandée par un plateau oscillant mobile 24 contre lequel glissent des patins portés par les pistons.

Le moteur 16 à cylindrée fixe comporte un corps 30 dans lequel l'arbre 18 de sortie est monté de façon à tourner sur des paliers, et.un bloc-cylindres 31 calé par des cannelures 32 sur l'arbre de sortie. Le bloc-cylindres 31 présente des cylindres dans chacun desquels peut se déplacer un piston 33 dontsla course est commandée par un plateau oscillant,fixe 34.

Le plateau oscillant 24 de la pompe étant posi tionné comme montré sur la figure 2, les pistons 23 sont déplacés sur une course établissant une cylindrée maxi- male lors de la rotation du blocBcylindres et du fluide sous pression est refoulé d'une sortie 40 de la pompe vers une conduite 41 de raccordement qui aboutit au moteur 16 et qui constitue le côté à haute pression d'un circuit fermé reliant la pompe au moteur. Le côté à basse pression du circuit fermé comporte une conduite 2 de raccordement par laquelle le fluide peut revenir du moteur vers l'entrée de la pompe.Cette structure est classique et elle comprend en outre un circuit à pression de charge comprenant une pompe 45 de charge qui aspire du fluide d'un réservoir 46 en le faisant passer à travers un filtre 47. La pompe 45 de charge fournit le fluide d'appoint au circuit fermé, reliant la pompe au moteur, en alimentant le côté à basse pression par l'intermédiaire de l'un ou l'autre de deux clapets 48 et 49 de retenue de charge qui sont reliés, par leurs extrémités amont, par une conduite 50 de fluide raccordée au côté de refoulement de la pompe de charge, et, par leurs extrémités aval, aux conduites 41 et 42 de rac cordement, respectivement.Un limiteur 51 de pression intervient de façon à-faire baisser la pression de charge lorsqu'elle dépasse le point de réglage de ce limiteur. Le réservoir 46 est alimenté en fluide provenant du corps du moteur 16 par une conduite 52 qui aboutit au réservoir 46 et qui porte un échangeur de chaleur 53 destiné à refroidir le fluide tel que de l'huile.

Une autre partie classique d'une transmission hydrostatique est constituée par la commande de cylindrée qui comprend une valve de commande, indiquée globalement en 55, et qui est alimentée en fluide à la pression de charge par l'intermédiaire de la conduite 50. La position de la valve 55 de commande de cylindrée.peut être modifiée afin de commander les raccordements fluides de deux cylindres 56 et 57 de servocommande montés dans le corps 20 de la pompe et qui, au moyen de biellettes articulées 58 et 59 reliées au plateau oscillant 24, commandent la position de,ce dernier
La valve 55 de commande de cylindrée comporte un obturateur mobile 60 qui commande la communication des cylindres de servocommande avec un orifice soumis à la pression de charge ou des orifices de. vidange de la valve de commande de cylindrée. En particulier, le cylindre 56 de servocommande.est relié a un orifice de la valve de commande de cylindrée par des conduites 61 et 62, et le cylindre 57 de servocommande est relié à un orifice de la valve de commande de cylindrée par des conduites 63 et 64.

Le déplacement du plateau oscillant 24 est obtenu par l'établissement initial dune position de l'obturateur 60 de commande de cylindrée qui, comme représenté, peut être soumis à l'action d'un levier 68 qui peut pivoter et qui, par l'intermédiaire d'un tringlage, est relié à l'obturateur.Lorsque la pompe à cylindrée variable est utilisée dans la transmission hydromécanique aux fins décrites dans le présent mémoire; seul le cylindre 56 de servocommande doit être utilisé pour positionner le pla- teau oscillant 24, car un seul côté du circuit fermé hydrostatique est sous pression sur toute la plage de vitesses de l'élément de travail entraîné par la transmission, et les forces régnant à l'intérieur.du dispositif à cylindrée variable tendent toujours à incliner le plateau oscillant vers une position extrême dans le sens des aiguilles d'une montre.Lorsque l'on fait pivoter le levier 68 à partir de la position représentée, dans un sens provoquant un déplacement de l'obturateur vers la gauche, dans l'orientation de la figure 2, la pression de charge est transmise par les conduites 61 et 62 au cylindre 56 de servocommande, ce qui a pour effet de provoquer un mouvement d'extension du piston dans ce cylindre et donc de déplacer le plateau oscillant de la position de cylindrée maximale, dans laquelle il est représenté, vers une position de cylindrée réduite. Le tringlage reliant le levier 68 à l'obturateur 60 comprend un tringlage de réaction relié au plateau oscillant afin. que l'obturateur soit ramené dans une position dans laquelle les pistons de cet obturateur isolent le cylindre 56 de servocommande à la fois de la pression de charge et d'un orifice de vidange de la valve de commande de cylindrée.Ce tringlage:de réaction comprend une biellette 70 qui est articulée sur une extrémité. de l'obturateur et qui est articulée également avec .dès biellettes 71 et 72, elles-mêmes, respectivement, articulées sur le levier 68 et sur le plateau oscillant.

Le plateau oscillant 24 étant placé dans la position montrée sur la figure 2, la pompe est à sa cylindrée maximale et, par conséquent, le moteur 16 fonctionne à la vitesse maximale. L'engrenage planétaire. 11 effectue une soustraction maximale de vitesse par rapport à la vitesse d'entrée provenant de l'arbre d'entrée 10, de sorte que l'arbre menant 12 est mis en rotation à une vitesse minimale et que, en fait, il peut ne pas tourner. Lorsque le plateau oscillant est déplacé de sa position de cylindrée maximale vers une position de cylindrée nulle, la vitesse du moteur 16 est réduite, ce qui a pour résultat d'accroître la vitesse de l'arbre menant 12.

L'arbre menant 12 entraSnant le rotor principal d'une moissonneuse-batteuse rotative, ou entraînant tout autre élément de travail risquant d'être soumis à une surcharge, il apparaît un accroissement de la pression dans le côté à haute pression du circuit fermé entre la pompe et le moteur lorsqu'une surcharge se produit. Des moyens destinés à détecter la pression régnant dans le côté à haute pression comprennent une valve 75 de détection et de limitation de pression qui est normalement fermée, cette valve comportant un obturateur rappelé par ressort vers une position de fermeture afin d'obturer une conduite 76 de fluide reliée à la sortie 40 de fluide de la pompe, et dont un tronçon 77 aboutit à la conduite 61 reliée au cylindre 56 de servocommande.La valve de détection et de limitation de pression peut être préréglée ou commandée sélectivement à distance de façon à s'ouvrir pour une valeur prédéterminée de pression dans la conduite 41 de raccordement entre la pompe et le moteur et, lorsqu'elle est ouverte, du fluide à haute pression est dirigé vers le cylindre 56 de servocommande. Il en résulte un déplacement du plateau oscillant 24 vers une position de cylindrée réduite de manière à diminuer la.vitesse de l'arbre 18 de sortie du moteur et à accroître la vitesse de l'arbre menant 12 sortant de l'engrenage planétaire.. A titre illustratif, la valeur ou le niveau prédéterminé de pression auquel la valve 75 de détection -et de limitation de pression s'ouvre peut être de 35 MPa.Si l'accroissement de vitesse de l'arbre menant 12 est suffisant pour évacuer l'excédent de matière de l'élément de travail, la pression régnant dans le circuit fermé finit par diminuer et la transmission hydrostatique revient à la vitesse de travail établie par la valve 55 de commande de cylindrée.

Dans le cas improbable où l'élément de travail est incapable d'évacuer l'excédent de matière et qu'il se bloque, la valve 80 de détection et de limitation de pression, qui est réglée pour s'ouvrir à une pression supérieure à celle à laquelle ouvre la valve 75 de détection et de limitation de pression, s'ouvre à son tour. Cette valve présente une entrée reliée à la sortie 40 de la pompe par une conduite 81 et une sortie reliée par une conduite 82 à une conduite 83 qui, elle-même, est reliée au cylindre 57 de servocommande. Chacune des valves 75 et 80 de détection et de limitation de pression est du type comportant un obturateur rappelé vers une position de fermeture par un ressort dont la force peut être réglée afin d'ajuster la pression à laquelle la valve s'ouvre.Les valves de détection et de limitation-de pression peuvent être d'un type réglable à distance. Lorsque la valve 80 de détection et de limitation de pression s ouvre, le plateau oscillant 24 se déplace vers une position de cylindrée maximale, ce qui a pour effet d'arrêter.la rotation de l'arbre menant 12.Un orifice 85 peut être utilisé facultativement dans la conduite 76 pour assurer l'interven- tion prioritaire de la valve 80 de détection et de lLmi- tation de pression sur le fonctionnement de la valve 75 de détection et de limitation de pression
Des clapets 90 et 91 de retenue et de limitation de pression, montés de façon commune, sont reliés par leurs côtés aval à la conduite 50 soumise à la pression de charge et par leurs extrémités amont aux conduites 77 et 63, respectivement; afin que la pression régnant dans l'une ou l'autre de Ges dernibres conduites et dépas- sant le point de réglage d'un ressort reliant les clapets 90 et 91 et la pression de charge agissant sur la face arrière de ces clapets, provotue.,.l'ouverture d'un clapet pour décharger le fluide vers la conduite 50 à pression de charge.

Si l'élément de travail, tel que le rotor principal d'une moissonneuse-tatteuse rotative, est entraîné par une transmission hydrostatique dont la sortie est reliée au rotor, habituellement par l'intermédiaire d'un engrenage réducteur) plutôt que par une transmission hydromécanique, la même commande peut être utilisée, car le rotor principal ne travaille normalement que dans un sens et un seul côté du circuit hydrostatique principal est sous pression.Dans une telle commande utilisée dans une transmission hydrostatique, la valve 75 de détection et de îimitation de pression, lorsqugelle s'ouvre, transmet la pression du fluide au cylindre de servocommande qui agit de façon à déplacer le plateau oscillant pour accroi- tre la cylindrée de la pompe et augmenter ainsi la vitesse du moteur 16. La valve 80 de détection et de limitation de pression est reliée au cylindre de servocommande qui, lorsqu'il est actionné, déplace le plateau oscillant vers une position de cylindrée nulle.

La commande anti-bourrage décrite dàns le présent mémoire permet de détecter la pression régnant dans le circuit fermé d'une transmission hydrostatique lorsqu'un élément de travail est soumis à une surcharge, et la pression hydrostatique est réglée en réponse à un accroissement de la pression du circuit fermd de cette transmission hydrostatique, de manière à accroître la vitesse du mécanisme d'entraînement de l'élément de travail dans le but d'éliminer la surcharge de matière et d'empêcher un blocage.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la commande décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Commande anti-bourrage destinée un mécanisme d' entralAnement afin d ' empêcher le blocage- d.' un élément mené de travail en cas de surcharge, le mécanisme d'entraînement comprenant un moteur à fluide (i6) et une pompe (15) à fluide à cylindrée variable, destinée à alimenter le moteur en fluide, la commande étant caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'asservissement comprenant un cylindre (56 ou 57) de servocommande destiné à régler la cylindrée de la pompe, des moyens (75, 80) destinés à détecter la pression du fluide fourni par la pompe au moteur, et des moyens (55) qui, en réponse à un accroissement -de la pression au-delà d'une valeur prédéterminée, modifient la cylindrée de la pompe afin d'accroître la vitesse du mécanisme me d'entraînement.

2. Commande selon la revendicatiôn 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (55) qui, en réponse à un accroissement de la pression du fluide d'une quantité prédéterminée au-delà de ladite valeur prédéterminée, modifient la cylindrée de la pompe afin de diminuer la vitesse du mécanisme d' entraînement.

3. Commande selon la revendication 2, caractérisée en ce que les derniers moyens cités peuvent arrêter le mécanisme d ' entraînement.

4. Commande selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte deux cylindres (56, 57) de servocommande et en ce que les moyens destinés à accroître la vitesse du mécanisme d'entraînement comprennent une conduite de fluide (76, 77, 61) s'étendant entre la sortie (40) de la pompe et un premier (56) des cylindres de servocommande, et une valve (75), sensible à la pression, fermant normalement ladite conduite de fluide et pouvant s'ouvrir lorsque la pression du fluide atteint ladite valeur prédéterminée.

5. Commande selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens destinés à ralentir la vitesse du mécanisme d'entraînement lorsque la pressiondu fluide dépasse d'une quantité prédéterminée ladite valeur prédéterminée, ces moyens comprenant une seconde conduite de fluide (81, 82, 83) comprise entre la sortie de la pompe et l'autre (57) des cylindres de servocommande, et une seconde valve normalement fermée (80), sensible à la pression, montée dans la seconde conduite de fluide et réglée pour s'ouvrir à une valeur de pression supérieure à ladite valeur prédéterminée.

6. Commande selon la revendication 5, caractérisée en ce que les conduites d fluide provenant de la sortie de la pompe sont reliées entre elles et en ce que la conduite de fluide reliée au premier cylindre de servocommande présente un orifice (85) assurant un écoulement vers l'autre cylindre de servocommande lorsque la seconde valve sensible à la pression s'ouvre.

7. Commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'asservissement comprennent deux cylindres (56, 57) de servocommande et deux conduites de fluide reliées à la sor-tie de la pompe et.reliées chacune à l'un des cylindres de servocommande, les moyens de détection comprenant deux valves normalement fermées (75, 80), sensibles à la pression, montées chacune dans l'une desdites conduites de fluide afin d'empêcher tout écoulement de fluide vers les cylindres de servocommande, ces valves pouvant s'ouvrir sous différentes valeurs de la pression régnant dans le circuit fermé reliant le moteur à la pompe afin que le plateau oscillant (24) de cette pompe soit sollicité dans une première direction lorsqu'une première valve s'ouvre et dans une direction opposée lorsque l'autre valve s'ouvre.

8. Commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme d'entraînement comprend une transmission hydromécanique utilisant ladite transmission hydrostatique, la pompe à cylindrée variable étant à sa cylindrée maximale lorsque le mécanisme d'entraînement est à sa vitesse minimale et la cylindrée de la pompe diminuant lorsque la pression du fluide dépasse la valeur prédéterminée afin de diminuer la vitesse du dispositif à cylindrée fixe et d'accroître la vitesse du mécanisme d'entraînement.

9. Commande selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens sensibles à un accroissement de la pression comprennent une valve (75 ou 80) qui s'ouvre pour transmettre du fluide dudit raccordement de fluide au cylindre de servocommande.

10. Commande selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens qui, lorsque la pression du fluide dépasse sensiblement la valeur de réglage, accroissent la cylindrée du dispositif à cylindrée variable.