SYSTEME DE COMMANDE DE DEUX ELEMENTS D'UN OUTIL PORTE PAR UN CHARGEUR

Abstract

 Le système de commande de synchronisation des mouvements de deux éléments, par exemple une griffe (3) et un organe de manutention (2) tel qu'une benne, comprend un système de synchronisation (6) des systèmes de commande (1, 4) qui modifie les positions des deux éléments (2, 3) concomitamment avec un circuit hydraulique en série. Les éléments ont des amplitudes de position différentes et le système comprend un système de poursuite de mouvement qui permet que, lorsque l'un des éléments arrive en une position de butée, l'autre élément continue son mouvement jusqu'à une position de butée.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION

[0001] La présente invention se rapporte à un système de commande de deux éléments. Ces deux éléments peuvent former un outil porté par un chargeur frontal. Un système de commande permet d'actionner les deux éléments dudit outil porté par le chargeur frontal de tracteurs utilisés dans le domaine agricole ou d'autres véhicules utilisés dans le domaine des travaux publics de construction par exemple.

ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE

[0002] Dans le domaine des systèmes de commande de la synchronisation des mouvements de deux éléments, par exemple d'une griffe et d'un organe de manutention tel qu'une benne, la griffe et l'organe de manutention constituant un outil porté par un chargeur, il est connu des moyens de synchronisation du fonctionnement de moyens de commande, de sorte que, d'une part les mouvements d'ouverture de la griffe et de bennage de l'organe de manutention se font concomitamment et que d'autre part les mouvements de fermeture de la griffe et de relevage de l'organe de manutention se font également concomitamment.

[0003] Les documents FR2868794 et JP 2022 176 090 sont des exemples dans lesquels les mouvements des deux éléments de l'outil peuvent être synchronisés, c'est-à-dire effectués en même temps.

[0004] Toutefois, les systèmes de commande de synchronisation divulgués dans les documents FR2868794 et JP 2022 176 090 ne permettent pas de continuer le mouvement lorsque l'un des éléments, benne ou griffe, est arrivé en butée. L'amplitude de mouvement des deux éléments est généralement différente. Ainsi, lorsque l'un des éléments est en position de butée, l'autre élément arrête son mouvement également. Afin de finir le mouvement de bennage ou de relevage entièrement, l'opérateur doit intervenir sur le système. En fonction du vérin qui n'a pas fini sa course, l'opérateur doit changer la position de l'électrovanne et choisir soit la position « bennage » dans laquelle seul le vérin de bennage est alimenté en liquide hydraulique pour autoriser uniquement les mouvements d'un organe de manutention, par exemple une benne, ou une position dite de "manipulation de griffe" dans laquelle seul le vérin de griffe est alimenté en liquide hydraulique pour autoriser uniquement les mouvements de ladite griffe. Cette manipulation s'effectue après une interruption du mouvement synchronisé des deux éléments et fait perdre du temps. Ces manipulations sont destinées à être répétées de nombreuses fois dans le cadre de travaux de manutention. La répétition de ces manipulations représente une perte de temps qui se produit sur chacun des cycles de travail entrainant chez l'opérateur une fatigue et ralentit le rythme de travail de bennage ou de relevage.

[0005] L'invention vise ainsi à améliorer les systèmes de commande de synchronisation en permettant d'effectuer complètement des mouvements de bennage ou de relevage sans interruption et sans intervention de l'opérateur.

RÉSUMÉ DE L'INVENTION

[0006] Ainsi, l'invention se rapporte à un système de commande de synchronisation des mouvements de deux éléments, par exemple une griffe et un organe de manutention tel qu'une benne, la position du premier élément étant commandée par un premier système de commande, la position du second élément étant commandée par un deuxième système de commande, le système de commande de synchronisation comprenant un système de synchronisation desdits premier et second systèmes de commande adapté pour modifier les positions des deux éléments concomitamment au moyen d'un circuit hydraulique en série, caractérisé en ce que les éléments ont des amplitudes de position différentes et en ce qu'il comprend un système de poursuite de mouvement adapté pour permettre que, lorsque l'un des éléments arrive en une position de butée, l'autre élément continue son mouvement jusqu'à une position de butée.

[0007] Par amplitude de position, on entend le nombre de degrés entre les deux positions de butée qu'un élément peut prendre. Ainsi l'amplitude de position est une propriété de chaque élément, par exemple une griffe et un organe de manutention tel qu'une benne. Par position de butée, on entend la position entièrement déployée ou entièrement rétractée d'un moyen de commande. Chaque vérin peut donc avoir deux positions de butée : soit le vérin est en fin d'une première course, c'est-à-dire en position la plus déployée possible, soit le vérin est en fin d'une deuxième course dans une direction opposée à la première, c'est-à-dire en position la plus rétractée possible. Grâce à ces dispositions, au moins un des mouvements peut être accompli depuis une position en butée jusqu'à l'autre position en butée des deux éléments de façon continue, c'est-à-dire sans interruption et sans intervention de l'opérateur au cours du mouvement.

[0008] Selon différents aspects, il est possible de prévoir l'une et/ou l'autre des caractéristiques ci-dessous prises seules ou en combinaison.

[0009] Selon une réalisation, le premier système de commande comprend un vérin hydraulique dit de "bennage" comprenant deux chambres connectées à un circuit hydraulique, et le second système de commande comprend un vérin hydraulique dit de "griffe", les deux vérins et étant montés en série sur un circuit d'alimentation hydraulique via une électrovanne de sélection en position dite de "synchronisation", ainsi une communication de liquide hydraulique est créée entre la chambre dite "d'ouverture de griffe" du vérin de griffe, et la chambre dite "de relevage" du vérin de bennage, et dans lequel le système d'échappement est adapté pour permettre à ladite communication de liquide hydraulique de se poursuivre lorsqu'un des deux vérins est en position de butée.

[0010] Ainsi, il est possible d'avoir suffisamment de puissance pour manipuler un chargement lourd à partir d'éléments standards disponibles dans l'industrie dont l'encombrement, le poids et le coût sont compatibles avec l'usage auquel ce système est destiné.

[0011] Selon une réalisation, l'électrovanne de sélection permet deux autres positions de branchement, une position dite de "bennage" dans laquelle seul le vérin de bennage est alimenté en liquide hydraulique pour autoriser uniquement les mouvements de l'organe de manutention et une position dite de "mouvement de griffe" dans laquelle seul le vérin de griffe est alimenté en liquide hydraulique pour autoriser uniquement les mouvements de ladite griffe.

[0012] Ainsi, si nécessaire, l'opérateur peut actionner uniquement un des moyens de commande. Dans beaucoup de cas, il est nécessaire de n'utiliser que le premier élément ou que le second élément. Par exemple, on peut vouloir serrer des balles de foin à l'aide d'une griffe sans orienter une benne ou au contraire orienter une pile de balles de foin sans changer le serrage d'une griffe par exemple.

[0013] Plusieurs modes de réalisation sont envisageables pour le sous-système permettant à la communication de liquide hydraulique de se poursuivre lorsqu'un des deux vérins est en position de butée.

[0014] Selon une réalisation, le sous-système comprend quatre limiteurs de pression activés uniquement en position de synchronisation, les limiteurs de pression étant montés en parallèle deux par deux en directions opposées entre une connexion amont de l'électrovanne de sélection et une connexion aval de l'électrovanne de sélection de sorte que lorsqu'un vérin hydraulique de griffe est en butée, l'alimentation de l'autre vérin hydraulique se poursuit via un des quatre limiteurs de pression.

[0015] Ainsi, le sous-système est simple, peu coûteux et facilement intégrable à un système de commande de la synchronisation des mouvements de deux éléments de l'art antérieur.

[0016] Selon une réalisation, les limiteurs de pression sont connectés à des connexions intégrées à l'électrovanne de sélection, lesdites connexions étant déconnectées du circuit hydraulique lorsque l'électrovanne de sélection est en position de bennage ou de mouvement de griffe, permettant l'activation desdits limiteurs de pression uniquement en position de synchronisation.

[0017] Ainsi, une seule modification simple de l'électro-vanne de l'art antérieur permet de mettre en oeuvre l'invention.

[0018] Selon une réalisation, le système de commande comprend quatre électrovannes d'isolement, chaque électrovanne d'isolement étant en position d'alimentation uniquement en position de synchronisation, montée en série avec chacun des limiteurs de pression.

[0019] Selon une réalisation, la communication de liquide hydraulique entre la chambre dite "d'ouverture de griffe" du vérin de griffe et la chambre dite "de relevage" du vérin de bennage comprend une connexion à un pont de communication de liquide hydraulique connecté à une extrémité extérieure la boucle hydraulique, ledit pont de communication comprenant une restriction, ladite restriction étant apte à laisser passer l'écoulement de liquide hydraulique dans le pont de communication lorsque un vérin hydraulique est en position de butée.

[0020] Selon une réalisation, quatre capteurs de pression détectent la pression dans chacune des quatre chambres des vérins hydrauliques à double effet, les capteurs de pression commandent les configurations de branchement de l'électrovanne de sorte que, lorsque la pression hydraulique dépasse un seuil correspondant à une position en butée, les capteurs de pression déclenchent le passage de l'électrovanne de la position de synchronisation vers la position où le second vérin est alimenté en pression hydraulique.

[0021] Selon une réalisation, quatre capteurs de position communiquent la détection d'une position en butée d'un premier vérin hydraulique à une centrale de commande apte à modifier l'alimentation de l'électrovanne afin de déclencher le changement de configuration de l'électrovanne vers la position où seul le second vérin hydraulique est alimenté en pression hydraulique.

[0022] Selon une réalisation, le sous-système comprend quatre valves hydrauliques dont l'ouverture est activée par une arrivée en butée d'un des deux éléments, chaque vanne hydraulique étant apte à court-circuiter l'alimentation hydraulique d'un vérin hydraulique arrivée en une position de butée.

[0023] Selon une réalisation, les chambres des vérins hydrauliques à double effet comprennent un orifice supplémentaire, chacun desdits orifices supplémentaires passant d'une chambre à l'autre lorsque le vérin hydraulique est en une position de butée, ledit orifice étant connecté à la fois à la partie du circuit hydraulique qui permet de faire circuler le fluide hydraulique dans la chambre du vérin hydraulique arrivé en position de butée via un clapet unidirectionnel et à la partie du circuit qui alimente l'autre chambre du même vérin hydraulique.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

[0024] Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-dessous par référence aux dessins, décrits brièvement ci-dessous :

La figure 1 représente un système de commande conforme à un mode de réalisation de l'invention comprenant 4 limiteurs de pression.

La figure 2 représente un système de commande conforme à un mode de réalisation de l'invention comprenant 4 électrovannes.

La figure 3 représente un système de commande conforme à un mode de réalisation de l'invention comprenant une restriction.

La figure 4 représente un système de commande conforme à un mode de réalisation de l'invention comprenant quatre capteurs de pression.

La figure 5 représente un système de commande conforme à un mode de réalisation de l'invention comprenant quatre valves de décompression.

La figure 6 représente un système de commande conforme à un mode de réalisation de l'invention comprenant quatre décompressions sur vérins.

La figure 7 représente une partie du système de commande conforme à un mode de réalisation de l'invention comprenant 4 orifices par vérin avec le vérin de griffe en une première position de butée.

La figure 8 représente une partie d'un système de commande conforme à un mode de réalisation de l'invention avec le vérin de griffe en une deuxième position de butée.

La figure 9 représente une partie d'un système de commande conforme à un mode de réalisation de l'invention dans lequel deux électrovannes à deux positions remplacent une électrovanne de sélection à trois positions.

[0025] Sur les dessins, des références identiques désignent des objets identiques ou similaires.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

[0026] Sur les figures, on a désigné par la référence T un tracteur, par exemple agricole, équipé d'un chargeur frontal C comportant, de manière usuelle, un brancard articulé B pourvu à son extrémité avant d'un cadre porte-outil CP.

[0027] Le chargeur comporte une paire de vérins de levage VL, lesdits vérins de levage VL permettent de faire pivoter le brancard B autour de son axe d'articulation X, par rapport au châssis du tracteur agricole T, de façon à provoquer le levage ou l'abaissement par rapport au châssis d'un outil O porté par le cadre CP.

[0028] L'outil O comprend un organe de manutention, une benne 2, exemple de ce qui sera généralement considéré comme le « premier élément » dans la suite de la description, associée à une griffe 3, exemple de ce qui sera généralement considéré comme le « second élément » dans la suite de la description.

[0029] Selon d'autres variantes de réalisation non représentées sur les figures, l'outil O peut également être un outil de désilage dans lequel l'organe de manutention est un cadre plat vertical muni à sa base d'une série de dents ou une fourche à fumier dans laquelle l'organe de manutention est également une benne mais très peu concave également munie de dents.

[0030] Dans la suite de la description et à des fins de simplification, on a considéré que l'organe de manutention est une benne 2. Ainsi, sur les figures, l'organe de manutention est une benne 2, c'est-à-dire un outil creux ou godet.

[0031] Le chargeur C comporte également une paire de vérins de bennage 1 positionnés symétriquement selon le plan de symétrie vertical du tracteur, à double effet, permettant de faire pivoter l'outil O par rapport au brancard B autour d'un axe X1. Des vérins 1 constituent des moyens de commande de l'orientation de la benne 2.

[0032] Chaque vérin de bennage 1 comprend un piston de bennage 10 solidaire du cadre porte-outil CP et un cylindre de bennage 11 solidaire du brancard B.

[0033] Le piston de bennage 10 et le cylindre de bennage 11 forment une première chambre 110 dans laquelle passe la tige du piston de bennage 10 dite « chambre de relevage » 110 et une seconde chambre 111 dite « chambre de bennage » 111 opposée à la première chambre de relevage 110 formée par les parois du cylindre de bennage 11 et la tête du piston de bennage 10.

[0034] La griffe 3 est équipée d'une paire de vérins 4, dénommés ci-après vérins de griffe 4. Les vérins de griffe 4 constituent des moyens de commande de l'ouverture et de la fermeture de la griffe 3.

[0035] Chaque vérin de griffe 4 à double effet comprend un piston de griffe 40 solidaire de la griffe 3 et un cylindre de griffe 41 solidaire de la partie supérieure de la benne 2.

[0036] Chaque vérin de griffe 4 présente en outre une première chambre 410 dite « chambre d'ouverture de griffe » 410 dans laquelle passe la tige du piston de griffe 40 et une deuxième chambre 411, du côté opposé dite « chambre de fermeture de griffe » 411.

[0037] De manière usuelle, le tracteur T est équipé d'une source hydraulique à haute pression HP (pression de l'ordre de 1,5.10⁷ à 2.10⁷ Pa).

[0038] Un conduit 8 correspond à la ligne qui amène du liquide hydraulique à haute pression depuis la source hydraulique vers le reste du circuit hydraulique, et un conduit 9 correspond à la ligne qui permet le retour au réservoir du liquide hydraulique (retour noté « BP » pour « basse pression").

[0039] Les conduits 8 et 9 sont connectés à un distributeur de commande 5 à trois positions 50, 51, 52.

[0040] Le distributeur de commande 5 est connecté via deux connexions 81 et 82 à une électrovanne de sélection 6 à trois positions 61, 62, et 63.

[0041] Lorsque la position 50 du distributeur de commande est sélectionnée, comme représenté figure 1, position dite « neutre », une boucle relie le conduit 8 au conduit 9, isolant ainsi le reste des connexions et des conduits de toute pression hydraulique. Ainsi, l'électrovanne de sélection 6 ne reçoit pas de commande hydraulique.

[0042] Lorsque la position 52 du distributeur de commande est sélectionnée, la pression hydraulique du conduit 8 est envoyée dans la connexion 82 et la connexion 81 est reliée au conduit 9.

[0043] Lorsque la position 51 du distributeur de commande est sélectionnée, la pression hydraulique du conduit 8 est envoyée dans la connexion 81 et la connexion 82 est reliée au conduit 9.

[0044] Dans la suite de la description, on fera l'hypothèse que la position 51 du distributeur de commande 50 est sélectionnée.

[0045] Chacune des trois positions 61, 62, et 63 de l'électrovanne de sélection 6 comprend une connexion à la connexion 81, respectivement 618, 628 et 638, et une connexion à la connexion 82, respectivement 619, 629 et 639. L'électrovanne de sélection 6 est connectée à un sous-système de poursuite de mouvement 1000, représenté sur la figure 1, adapté pour permettre la poursuite du mouvement d'un élément lorsque l'électrovanne de sélection 6 est dans une position de synchronisation 63 et que l'autre élément est en position de butée.

[0046] L'électrovanne de sélection 6 est commandée grâce à une commande.

[0047] Six connexions entre l'électrovanne de sélection 6 le sous-système de poursuite de mouvement 1000 sont référencées 93, 94, 95, 96, 97 et 98.

[0048] Lorsque l'électrovanne de sélection 6 est en position 62, seules les connexions 97 et 94 sont connectées à l'alimentation hydraulique délivrée via les connexions 628 et 629. Ainsi, seuls les vérins 4 de la griffe 3 sont actionnés. Dans cette configuration, l'huile à haute pression entre dans la chambre d'ouverture de griffe 410, et le déplacement du piston du vérin de griffe refoule l'huile de la chambre de fermeture de griffe 411 en direction du réservoir (côté « BP »).

[0049] De même, lorsque l'électrovanne de sélection 6 est en position 61, seules les connexions 96 et 93 sont connectées à l'alimentation hydraulique délivrée via les connexions 618 et 619. Ainsi, seuls les vérins 1 de la benne 2 sont actionnés. Dans cette configuration, l'huile à haute pression entre dans la chambre de bennage 111, et le déplacement du piston du vérin de benne refoule l'huile de la chambre de relevage 110 en direction du réservoir (côté « BP »).

[0050] Dans la suite de la description, on fera l'hypothèse que la position 63 de l'électrovanne de sélection 6 est sélectionnée, sauf indication contraire. Cette position 63 permet d'actionner à la fois les vérins de benne et les vérins de griffe.

[0051] Les connexions 96 et 94 sont connectées à l'alimentation hydraulique délivrée via les connexions 618 et 619. Les connexions 93 et 97 sont reliées l'une à l'autre. Le sous-système de poursuite de mouvement 1000 est connecté aux vérins de bennage 1 et aux vérins de griffe 4 par quatre connexions référencées 83, 84, 85 et 86 qui viennent alimenter respectivement la chambre de bennage 111, la chambre de relevage 110, la chambre de fermeture de griffe 411 et la chambre d'ouverture de griffe 410. Dans cette configuration, l'huile à haute pression entre dans la chambre de bennage 111, et le déplacement du piston du vérin de benne refoule l'huile de la chambre de relevage 110 en direction de la chambre d'ouverture de griffe 410 par l'intermédiaire des connexions 93 et 97. Le déplacement du piston du vérin de griffe refoule l'huile de la chambre de fermeture de griffe 411 en direction du réservoir (côté « BP ») à travers les connexions 85, 639, 82 et 9. Ainsi, dans cette configuration, on abaisse la benne et on ouvre la griffe simultanément.

[0052] Dans un premier mode de réalisation représenté par la figure 1, un sous-système de poursuite de mouvement 1000 est connecté entre les connexions 93, 94, 95, 96, 97 et 98 d'un côté et les connexions 83, 84, 85 et 86 de l'autre.

[0053] Le sous-système de poursuite de mouvement 1000 comprend 4 limiteurs de pression 1010, 1020, 1030 et 1040 unidirectionnels montés en deux groupes parallèles deux par deux en direction opposée comprenant deux côtés de connexion, les limiteurs 1010 et 1020 formant un premier groupe de limiteurs de pression connectés entre la connexion 93 et la connexion 84 d'un côté et la connexion 95 de l'autre côté. Dans l'électrovanne de sélection, la connexion 95 est raccordée à la connexion 638 (côté « HP » dans cette configuration). Les limiteurs de pression 1030 et 1040 forment un deuxième groupe de limiteurs de pression connectés entre la connexion 93 et la connexion 84 d'un côté dudit deuxième groupe et la connexion 98 de l'autre côté. Dans l'électrovanne de sélection, la connexion 98 est raccordée à la connexion 639 (côté « BP » dans cette configuration).

[0054] Les limiteurs de pression 1010, 1020, 1030 et 1040 unidirectionnels sont connectés aux connexions 95 et 98 dans l'électrovanne de sélection 6, de sorte qu'ils ne peuvent agir que lorsque l'électrovanne de sélection 6 est dans la position de synchronisation 63.

[0055] En effet, comme visible sur la figure 1, dans les positions 61 et 62, les connexions 95 et 98 sont déconnectées du circuit hydraulique. Dans les positions 61 et 62, leur effet sur le circuit hydraulique pourrait générer des courts-circuits, empêchant le fonctionnement normal du système de commande, c'est-à-dire le mouvement d'uniquement un des deux éléments : la benne 2 ou la griffe 3.

[0056] Lorsque la pression hydraulique est appliquée via la connexion ou le conduit 8, le système étant dans la configuration correspondant aux deux hypothèses choisies pour la suite de la description, lorsqu'aucun des vérins n'est en position de butée, ladite pression est transmise via les connexions 638 et 96 à la chambre de bennage 111. Cette pression actionne le piston de bennage 10 qui se déploie dans un mouvement linéaire en sortant du cylindre de bennage 11. Ce mouvement met également sous pression le contenu hydraulique de la chambre de relevage 110. Comme dans la position 63, la connexion 84 est connectée à la connexion 93 qui est connectée à la connexion 97, comme la connexion 97 est connectée à la connexion 86, la pression hydraulique de la chambre de relevage 110 est appliquée à la chambre d'ouverture de griffe 410.

[0057] Ainsi, le piston de griffe 40 se rétracte dans un mouvement linéaire en entrant dans le cylindre de griffe 41.

[0058] La connexion 85, via la connexion 94 et la connexion 639 laisse le liquide hydraulique de la chambre de fermeture de griffe 411 se vider dans le conduit ou la connexion 9.

[0059] Ainsi l'ouverture de la griffe et le bennage se font concomitamment.

[0060] Dans ce mouvement, et dans le cas où la griffe arrive en butée avant l'arrivée en butée de la benne, la pression dans la chambre d'ouverture de griffe 410 augmente, ce qui augmente la pression au niveau des connexions 86, 97 et à l'entrée du limiteur de pression 1010 et au niveau de la connexion 84. Comme la chambre de bennage 111 est sous pression, la pression hydraulique appliquée au niveau de la connexion 84 ne peut pas s'évacuer dans la chambre de relevage 110. Elle s'évacue donc via un flux hydraulique par le limiteur de pression 1010 et vient renforcer la pression déjà appliquée au niveau de la connexion 96 via la connexion 95 dans la chambre de bennage 111.

[0061] Dans le même mouvement synchronisé d'ouverture de benne, et dans le cas inverse du précédent, c'est -à-dire dans le cas où la benne 2 arrive en butée avant l'arrivée en butée de la griffe 3, la pression dans la chambre de bennage 111 augmente ainsi que la pression au niveau des connexions 83, 96 et 95 jusqu'à ce que le limiteur de pression 1020 laisse passer un flux hydraulique passe par la connexion 95 en direction de la connexion 93. En effet, comme la connexion 84 alimente la chambre de relevage 110 et que la chambre de bennage 111 est soumise à une haute pression hydraulique, la benne reste en butée. La pression hydraulique à la sortie du limiteur de pression 1020 s'applique alors au niveau connexion 93, 97 et 86. La connexion 86 se situant au niveau de l'alimentation de la chambre d'ouverture de griffe 410, la chambre d'ouverture de griffe 410 continue à être alimentée en pression hydraulique lorsque la benne 2 est en position de butée. La chambre de fermeture de griffe 411 étant connectée au conduit ou à la connexion 9 via les connexions 85, 94 et 639, le vidage de la chambre de fermeture de griffe 411 se poursuit lorsque la benne 2 est en position de butée.

[0062] Ainsi, grâce à ce sous-système, le mouvement de bennage ou d'ouverture de griffe en cours se poursuit même lorsqu'un des éléments est arrivé en butée sans aucune intervention sur le système.

[0063] Le fonctionnement est identique avec simplement une inversion du flux hydraulique et la mise en oeuvre des limiteurs 1030 et 1040 au lieu des limiteurs 1010 et 1020 dans le cas du mouvement synchronisé de relevage et de fermeture de griffe.

[0064] Le fonctionnement en position 52 du distributeur de commande 5 se déduit simplement du fonctionnement en position 51, car il s'agit d'une inversion du sens du flux hydraulique dans le reste du circuit hydraulique du système qui est identique, mutatis mutandis.

[0065] Dans un second mode de réalisation, illustré figure 2, les limiteurs de pression 1010, 1020, 1030, 1040 ne sont pas connectés à des connexions dédiées de l'électrovanne de sélection 6, contrairement au mode de réalisation supra, mais directement sur les connexions 96 et 94 (ainsi que le retour toujours connecté sur la connexion 93). Des électrovannes d'isolement 1110, 1220, 1330, 1440 sont montées respectivement en série en amont des limiteurs de pression 1010 et 1030, et en aval des limiteurs de pression 1020 et 1040.

[0066] Les électrovannes d'isolement 1110, 1220, 1330, 1440 sont reliées électriquement avec la commande 64 de l'électrovanne de sélection 6 de sorte que les électrovannes d'isolement 1110, 1220, 1330, 1440 ne laissent passer le flux hydraulique que lorsque la position 63 de l'électrovanne de sélection 6 est activée.

[0067] Ainsi, on évite que les limiteurs de pression 1010, 1020, 1030, 1040 soient connectés au circuit hydraulique dans les positions 61 et 62 de l'électrovanne de sélection 6. En effet, dans les positions 61 et 62, leur effet sur le circuit hydraulique pourrait générer des courts-circuits, empêchant le fonctionnement normal du système de commande, c'est-à-dire le mouvement d'uniquement un des deux éléments : la benne 2 ou la griffe 3.

[0068] Lorsque la position 63 est sélectionnée, le sous-système de poursuite de mouvement 1000 fonctionne exactement comme dans le premier mode de réalisation illustré par la figure 1, mutatis mutandis.

[0069] Dans un troisième mode de réalisation illustré figure 3, un sous-système de poursuite de mouvement 2000 est intégré à la position 63.

[0070] Dans la suite de la description, on fera l'hypothèse que la position 63 de l'électrovanne de sélection 6 est sélectionnée, sauf indication contraire.

[0071] Une restriction 2001 est positionnée sur le conduit hydraulique entre la connexion 638 et la connexion 2002 de l'électrovanne de sélection 6 lorsqu'elle est en position 63 afin de connecter le conduit 9 via la connexion 84 à la chambre de relevage 110.

[0072] Lorsque ni la benne 2 ni la griffe 3 n'est en position de butée, la pression hydraulique arrive dans la chambre de bennage 111 via les connexions 639, 2004 et 83, la pression est transmise au contenu de la chambre de relevage 110. Le flux hydraulique sortant de la chambre de relevage 110 circule alors essentiellement à travers la connexion 2005 et alimente la pression dans la chambre d'ouverture de griffe 410. La chambre de fermeture de griffe 411 se vide de son contenu hydraulique dans le conduit 9 via les connexions 85, 2003 et 638.

[0073] Lorsque la benne 2 n'est pas en position de butée et que la griffe 3 est en position de butée, le flux hydraulique ne peut plus passer via la connexion 2005 de sorte que le flux passe à travers la restriction 2001 afin de s'évacuer via la connexion 638 dans le conduit 9. La restriction 2001 permet ainsi de continuer à actionner la benne 2 alors que la griffe 3 est en position de butée.

[0074] Lorsque le sens du flux hydraulique est inversé, le flux hydraulique passe via les connexions 638 et 2003 dans la chambre de fermeture de griffe 411. La pression est alors transférée au contenu de la chambre d'ouverture de griffe 410 qui passe via les connexions 2005 et 2002 dans la chambre de relevage 110. La chambre de bennage 111 se vide via les connexions 2004 et 639 dans le conduit 9.

[0075] Dans ce sens de flux hydraulique inversé, lorsque la griffe 3 est en position de butée et que la benne 2 n'est pas en position de butée, le flux ne peut plus passer via la connexion 2003. Le flux alimente alors via la restriction 2001 et la connexion 2002 la chambre de relevage 110. La restriction 2001 permet ainsi de continuer à actionner la benne 2 alors que la griffe 3 est en position de butée.

[0076] Dans un quatrième mode de réalisation illustré figure 4, un sous-système de poursuite de mouvement 3000 comprend quatre capteurs de pression 3010, 3020, 3030, 3040 qui captent la pression au niveau des conduits connectés respectivement aux connexions 83, 84, 86 et 85.

[0077] Tant qu'aucun des deux éléments de benne 2 et de griffe 3 n'est en position de butée, le circuit hydraulique fonctionne de façon identique à celui décrit dans la figure 1, mutatis mutandis.

[0078] Lorsqu'un des quatre capteurs de pression 3010, 3020, 3030, 3040 détecte une pression hydraulique au-dessus d'un certain seuil supérieur à la pression hydraulique nominale, le capteur détecte le franchissement du seuil et déclenche alors un changement de position de l'électrovanne de sélection 6. Le changement de position de l'électrovanne de sélection 6 s'effectue de la position 63 vers une des positions 61, 62 qui permet uniquement le mouvement de l'élément 2 ou 3 qui n'est pas en position de butée.

[0079] Une variante du sous-système de poursuite de mouvement 3000 non illustrée comprend une centrale de commande qui reçoit les signaux de détection émis par quatre capteurs de position apte à détecter une position de fin de course d'un des vérins, et à générer dans le cas d'une fin de course détectée, soit directement soit à travers une centrale de commande, une commande envoyée à l'électrovanne de sélection 6 de basculer de la position 63 vers une des positions 61, 62 qui permet uniquement le mouvement de l'élément 2 ou 4 qui n'est pas détecté en position de butée.

[0080] Dans un cinquième mode de réalisation illustré figure 5, un sous-système de poursuite de mouvement 4000 comprend quatre valves hydrauliques 4010, 4020, 4030 et 4040 connectées respectivement à quatre détecteurs de position qui sont connectées respectivement entre les connexions 83 et 84 pour les deux premières valves hydrauliques opposées 4010 et 4020, et entre les connexions 85 et 86 pour les deux autres valves hydrauliques opposées 4030 et 4040. Les quatre valves hydrauliques 4010, 4020, 4030 et 4040 sont configurées pour être en position ouverte, c'est-à-dire ne laisse pas passer de fluide hydraulique, tant qu'aucune position de butée n'est atteinte.

[0081] Chacune des valves hydrauliques 4010, 4020, 4030 ou 4040 est configurée pour passer en position fermée lorsque l'élément auquel elle est connectée est dans une des deux positions de butée. La valve hydraulique 4010 passe en position fermée lorsque le vérin de benne 2 arrive en position de butée à la fin d'un mouvement de relevage. La valve hydraulique 4020 passe en position fermée lorsque le vérin de benne 2 arrive en position de butée à la fin d'un mouvement de bennage. La valve hydraulique 4030 passe en position fermée lorsque le vérin de griffe 3 arrive en position de butée à la fin d'un mouvement de fermeture de griffe 3. La valve hydraulique 4040 passe en position fermée lorsque le vérin de griffe 3 arrive en position de butée à la fin d'un mouvement d'ouverture de griffe 3. Ces valves hydrauliques sont par exemple commandées mécaniquement par contact avec des pièces mécaniques de la griffe ou de l'ensemble de bennage.

[0082] Tant qu'aucun des deux éléments benne 2 et griffe 3 n'est en position de butée, le circuit hydraulique fonctionne de façon identique à celui décrit à la figure 1, mutatis mutandis.

[0083] Lorsqu'une position de butée est atteinte par un premier élément, une des deux électrovannes permettant de court-circuiter l'alimentation en pression hydraulique du vérin de l'élément en butée permet de poursuivre le mouvement de l'autre élément jusqu'à ce qu'il arrive en butée.

[0084] Lorsque les deux éléments, la benne 2 et la griffe 3, sont en position de butée, l'ensemble des vérins des deux éléments 1 et 4 sont court-circuités. L'opérateur n'a donc même pas besoin de positionner le distributeur de commande 5 en position 50 à la fin des deux mouvements synchronisés des deux éléments, c'est-à-dire ici la benne 2 et la griffe 3. Le sous-système 4000 court-circuite l'alimentation des chambres, de sorte qu'il n'y a plus de pression qui s'exerce dans aucune des chambres lorsque les deux éléments sont en butée. Il n'y ainsi pas de pression inutilement appliquée sur les vérins ce qui évite une fatigue matérielle inutile qui peut faire vieillir précocement le système de commande.

[0085] Dans un sixième mode de réalisation illustré figure 6, un sous-système 5000 est implémenté au niveau de l'alimentation des chambres en pression hydraulique. Chacun des orifices principaux a, b, c et d, des chambres respectivement 111, 110, 410, 411 du vérin de bennage 1 et du vérin de griffe 4 présente un orifice secondaire a', b', c', d' légèrement en amont des orifices principaux a, b, c et d. les orifices a', b', c' et d' sont connectés respectivement aux connexions 83, 84, 85 et 86 via des clapets unidirectionnels 5010, 5020, 5030 et 5040, respectivement. Le positionnement des orifices secondaires c', d'est tel que, lorsque la griffe 3 est en butée, comme représenté aux figures 7 ou 8, l'orifice secondaire c' et d', communiquant normalement avec la chambre dont le volume ne peut plus diminuer à cause de la position de butée d'un des éléments, communique alors avec la chambre opposée du même vérin. Ainsi un court-circuit est créé au niveau de la chambre opposée permettant ainsi au fluide hydraulique de continuer à circuler dans les autres chambres de l'autre vérin. Un fonctionnement similaire est prévu avec les orifices a' et b' lorsque la benne est en butée. Le sous-système 5000 court-circuite l'alimentation des chambres, de sorte qu'il n'y a plus de pression qui s'exerce dans aucune des chambres lorsque les deux éléments sont en butée. Il n'y ainsi pas de pression inutilement appliquée sur les vérins ce qui évite une fatigue matérielle inutile qui peut faire vieillir précocement le système de commande.

[0086] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier.

[0087] Notamment, l'électrovanne 6 unique à trois positions peut être remplacé par deux sélecteurs distincts ayant deux positions chacun, comme présenté figure 9. Cette variante est compatible avec les autres modes de réalisation décrits ci-dessus, par exemple celui de la figure 5.

LISTE DES SIGNES DE RÉFÉRENCE

[0088] 

T : Tracteur agricole

C : chargeur frontal

B : brancard articulé

CP : cadre porte-outil

VL : vérins de levage

X : axe d'articulation du brancard B

O : outil

2 : benne

3 : griffe

X1 : axe de pivot de l'outil O par rapport au brancard B

1 : vérin de bennage

10 : piston de bennage

11 : cylindre de bennage

110 : chambre de relevage

111 : chambre de bennage

4 : vérins de griffe

40 : piston de griffe

41 : cylindre de griffe

410 : chambre d'ouverture de griffe 3

411 : chambre de fermeture de griffe 3

8 : conduit haute pression

9 : conduit basse pression

5 : Distributeur de commande

50, 51, 52 : positions du distributeur de commande 5

6 : électrovanne de sélection

81, 82 : connexions reliant le distributeur de commande 5 à l'électrovanne de sélection

61, 62, 63 : positions de l'électrovanne de sélection 6

618, 628, 638 : connexions reliées à la connexion 81 en fonction respectivement de la position 61, 62, 63 de l'électrovanne de sélection 6

619, 629, 639 : connexions reliées à la connexion 82 en fonction respectivement de la position 61, 62, 63 de l'électrovanne de sélection 6

1000, 2000, 3000, 4000 : sous-système permettant de poursuivre le mouvement d'un élément 2 ou 3 lorsque l'électrovanne de sélection 6 est dans une position de synchronisation 63 et que l'autre élément 3 ou 2 est en position de butée.

64 : commande de l'électrovanne de sélection 6

93, 94, 95, 96, 97, 98: connexions entre l'électrovanne de sélection 6 le sous-système 1000

83, 84, 85 et 86 : connexions entre le sous-système 1000 et les vérins de bennage 1 et aux vérins de griffe 4

1010, 1020, 1030 et 1040 : limiteurs de pression unidirectionnels

1110, 1220, 1330, 1440 : électrovannes d'isolement

2001 : restriction

2003 : connexion en aval de la restriction 2001

2004 : connexion 2003 qui connecte la chambre de fermeture de griffe 411 au conduit 8

2005 : connexion en amont de la restriction 2001 avec la chambre d'ouverture de griffe 410

3010, 3020, 3030, 3040 : capteurs de pression

4010, 4020, 4030 et 4040 : valves hydrauliques

a, b, c et d : orifices principaux des chambres 110, 111, 410, 411 des deux vérins de bennage 1

a', b', c' et d' : orifices secondaires des chambres 110, 111, 410, 411 des deux vérins de bennage 1

Revendications

1. Système de commande de synchronisation des mouvements de deux éléments, par exemple une griffe (3) et un organe de manutention (2) tel qu'une benne, la position du premier élément (2) étant commandée par un premier système de commande (1), la position du second élément (3) étant commandée par un deuxième système de commande (4), le système de commande de synchronisation comprenant un système de synchronisation (6) desdits premier et second systèmes de commande (1, 4) adapté pour modifier les positions des deux éléments (2, 3) concomitamment au moyen d'un circuit hydraulique en série, caractérisé en ce que les éléments ont des amplitudes de position différentes et en ce qu'il comprend un système de poursuite de mouvement adapté pour permettre que, lorsque l'un des éléments arrive en une position de butée, l'autre élément continue son mouvement jusqu'à une position de butée.

2. Système de commande selon la revendication 1, dans lequel le premier système de commande (1) comprend un vérin hydraulique dit de "bennage" comprenant deux chambres connectées à un circuit hydraulique, et le second système de commande (4) comprend un vérin hydraulique dit de "griffe", les deux vérins (1) et (4) étant montés en série sur un circuit d'alimentation hydraulique via une électrovanne de sélection (6) en position (63) dite de "synchronisation", ainsi une communication de liquide hydraulique est créée entre la chambre (410) dite "d'ouverture de griffe" du vérin de griffe (4), et la chambre (110) dite "de relevage" du vérin de bennage (1), et dans lequel le système d'échappement est adapté pour permettre à ladite communication de liquide hydraulique de se poursuivre lorsqu'un des deux vérins est en position de butée.

3. Système de commande selon la revendication 2, dans lequel l'électrovanne de sélection (6) permet deux autres positions de branchement, une position (61) dite de "bennage" dans laquelle seul le vérin de bennage (1) est alimenté en liquide hydraulique pour autoriser uniquement les mouvements de l'organe de manutention (2) et une position (62) dite de "mouvement de griffe" dans laquelle seul le vérin de griffe (4) est alimenté en liquide hydraulique pour autoriser uniquement les mouvements de ladite griffe (3).

4. Système de commande selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel le sous-système (1000) comprend quatre limiteurs de pression (1010, 1020, 1030, 1040) activés uniquement en position de synchronisation, les limiteurs de pression (1010, 1020, 1030, 1040) étant montés en parallèle deux par deux en directions opposées entre une connexion amont (638, 639)de l'électrovanne de sélection (6) et une connexion aval de l'électrovanne de sélection (6) de sorte que lorsqu'un vérin hydraulique de griffe est en butée, l'alimentation de l'autre vérin hydraulique se poursuit via un des quatre limiteurs de pression (1010, 1020, 1030, 1040).

5. Système de commande selon la revendication 3 et 4, dans lequel les limiteurs de pression (1010, 1020, 1030, 1040) sont connectés à des connexions intégrées à l'électrovanne de sélection (6), lesdites connexions étant déconnectées du circuit hydraulique lorsque l'électrovanne de sélection (6) est en position de bennage (61) ou de mouvement de griffe (62), permettant l'activation desdits limiteurs de pression (1010, 1020, 1030, 1040) uniquement en position de synchronisation.

6. Système de commande selon la revendication 4, comprend quatre électrovannes d'isolement (1110, 1220, 1330, 1440), chaque électrovanne d'isolement étant en position d'alimentation uniquement en position de synchronisation (63), montée en série avec chacun des limiteurs de pression (1010, 1020, 1030, 1040).

7. Système de commande selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la communication de liquide hydraulique entre la chambre (410) dite "d'ouverture de griffe" du vérin de griffe (4) et la chambre (110) dite "de relevage" du vérin de bennage (1) comprend une connexion à un pont de communication de liquide hydraulique connecté à une extrémité extérieure la boucle hydraulique, ledit pont de communication comprenant une restriction, ladite restriction étant apte à laisser passer l'écoulement de liquide hydraulique dans le pont de communication lorsque un vérin hydraulique est en position de butée.

8. Système de commande selon la revendication 3, dans lequel quatre capteurs de pression (3010, 3020, 3030, 3040) détectent la pression dans chacune des quatre chambres (110,111, 410, 411) des vérins hydrauliques à double effet (1,4), les capteurs de pression (3010, 3020, 3030, 3040) commandent les configurations de branchement de l'électrovanne (6) de sorte que, lorsque la pression hydraulique dépasse un seuil correspondant à une position en butée, les capteurs de pression (3010, 3020, 3030, 3040) déclenchent le passage de l'électrovanne de la position de synchronisation (63) vers la position où le second vérin est alimenté en pression hydraulique.

9. Système de commande selon la revendication 8, dans lequel quatre capteurs de position communiquent la détection d'une position en butée d'un premier vérin hydraulique à une centrale de commande apte à modifier l'alimentation de l'électrovanne (6) afin de déclencher le changement de configuration de l'électrovanne (6) vers la position où seul le second vérin hydraulique est alimenté en pression hydraulique.

10. Système de commande selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel le sous-système (4000) comprend quatre valves hydrauliques (4010, 4020, 4030, 4040) dont l'ouverture est activée par une arrivée en butée d'un des deux éléments (2, 3), chaque vanne hydraulique étant apte à court-circuiter l'alimentation hydraulique d'un vérin hydraulique arrivée en une position de butée.

11. Système de commande selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel les chambres (110,111, 410, 411) des vérins hydrauliques à double effet (1,4) comprennent un orifice supplémentaire (a', b', c', d'), chacun desdits orifices supplémentaires (a', b', c', d') passant d'une chambre à l'autre lorsque le vérin hydraulique est en une position de butée, ledit orifice étant connecté à la fois à la partie du circuit hydraulique qui permet de faire circuler le fluide hydraulique dans la chambre du vérin hydraulique arrivé en position de butée via un clapet unidirectionnel et à la partie du circuit qui alimente l'autre chambre du même vérin hydraulique.

Dessins