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WO2012164196A2 - Systeme hydraulique pour l'alimentation d'un circuit hydraulique. - Google Patents

Systeme hydraulique pour l'alimentation d'un circuit hydraulique. Download PDF

Info

Publication number
WO2012164196A2
WO2012164196A2 PCT/FR2012/051122 FR2012051122W WO2012164196A2 WO 2012164196 A2 WO2012164196 A2 WO 2012164196A2 FR 2012051122 W FR2012051122 W FR 2012051122W WO 2012164196 A2 WO2012164196 A2 WO 2012164196A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reservoir
fluid
accumulator
chamber
pressure
Prior art date
Application number
PCT/FR2012/051122
Other languages
English (en)
Other versions
WO2012164196A3 (fr
Inventor
Jean Heren
Cyrille D'hersignerie
Original Assignee
Poclain Hydraulics Industrie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Poclain Hydraulics Industrie filed Critical Poclain Hydraulics Industrie
Publication of WO2012164196A2 publication Critical patent/WO2012164196A2/fr
Publication of WO2012164196A3 publication Critical patent/WO2012164196A3/fr

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    • B60K6/08—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
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Definitions

  • Hydraulic system for feeding a hydraulic circuit
  • the invention relates to a system comprising a pressurized fluid accumulator, and an atmospheric pressure reservoir, designed to receive the fluid discharged by the accumulator.
  • such systems make it possible to supply a hydraulic motor, notably serving as a starter, by supplying this motor with the pressurized fluid contained in the accumulator. After operating the engine, the fluid is returned to the tank.
  • the tank is a tank whose pressure is substantially at atmospheric pressure (also called 'tank without overpressure').
  • pressure 'substantially equal to the atmospheric pressure' means here a pressure which does not differ from the atmospheric pressure by more than two bars.
  • the pressure in the reservoir is very low, the pressure difference between the accumulator and the reservoir is high. Also when the system is used in a starter, the engine torque available on the starter is maximum, which is important to ensure a quick start.
  • the reinjection of the hydraulic fluid into the reservoir is done without particular arrangements, that is to say by a simple conduit opening into the reservoir.
  • the fluid is evacuated very quickly by the accumulator and consequently, is reinjected very suddenly in the tank.
  • the hydraulic fluid can make an emulsion in the tank.
  • fluid sampling by the pump or other equipment intended to draw fluid from the reservoir can be disturbed.
  • This volume of air makes the tank very bulky and therefore difficult to house on a machine.
  • oil ejections can occur outside the tank, which is messy, polluting, and requires frequent maintenance of the system. This also requires the provision of an additional volume of fluid to compensate for the losses. likely to occur between two fillings of the fluid reservoir. These ejections also create unnecessary fluid consumption.
  • the object of the invention is to provide a solution to these various problems, by proposing a hydraulic system comprising an accumulator in which a sliding piston defines a so-called chamber 'pressure chamber' and can be requested to pressurize a hydraulic fluid contained in said chamber, and a reservoir of variable volume;
  • the system further comprises an arm which, when the piston is urged and discharges fluid out of the pressure chamber, is actuated jointly with the piston (and in particular but without being essential, by the piston) and moves a movable wall of the reservoir, thereby causing an increase in volume of the reservoir substantially equal to the volume decrease of the pressure chamber; the system being arranged such that the reservoir is adapted to receive the fluid discharged from the pressure chamber, the system further comprising holding means for maintaining the pressure in the reservoir substantially at atmospheric pressure.
  • arm broadly designates connecting means between the piston and the movable wall of the reservoir, arranged so that the increase in volume of the reservoir during the evacuation of fluid out of the chamber under pressure is substantially equal to the volume variation of this chamber.
  • the invention further generally relates to a hydraulic device comprising the hydraulic system defined above, and a hydraulic circuit through which the fluid discharged by the accumulator is redirected to the reservoir.
  • This circuit comprises a number of conduits and hydraulic members through which the fluid flows from its evacuation of the pressure chamber until it returns to the tank. Thanks to the arrangement of the system according to the invention, the fluid is directed towards the reservoir without risk of emulsion.
  • the volume variation of the reservoir compensates for that of the pressure chamber
  • the same volume of fluid is injected into the reservoir, because in the reservoir, the wall mobile moves in such a way that the volume of the tank increases by the same volume.
  • the injection of fluid into the reservoir is done without air entering the reservoir, so that no emulsion can occur in the reservoir; in addition, no projection of fluid out of the tank is required to occur, since the pressure in the tank remains equal to the atmospheric pressure.
  • the system according to the invention can be integrated in any hydraulic circuit requiring an accumulator and a tank at atmospheric pressure and in which the fluid delivered by the accumulator is directed towards the reservoir: the system according to the invention then confers on this system.
  • circuit the operating advantages of an open circuit, namely a low pressure part at atmospheric pressure, and whose pressure need not be controlled, but without the disadvantages that such a circuit can present, namely the risk emulsion during the return of fluid in the tank, and the possible oil ejections by the atmospheric pressure venting of the tank.
  • the system according to the invention includes a reservoir of reduced volume, compared to the reservoir usually required for an open-loop system.
  • the system according to the invention therefore makes it possible to minimize the size of the oil reservoir by limiting its volume to a value close to the single volume of the fluid.
  • the holding means maintain the pressure in the tank substantially at atmospheric pressure and allow it performs all the usual functions of a tank maintained at atmospheric pressure.
  • the holding means are arranged to maintain the pressure in the tank equal to the atmospheric pressure.
  • the tank can then advantageously serve as a collection container leaks, and it is not necessary to provide in the hydraulic circuit another container for this purpose:
  • the tank is the only collection container leak circuit hydraulic.
  • an accumulator is a capacity capable of storing fluid under pressure and storing the energy contained in the fluid under pressure, and to restore this energy subsequently by supplying fluid under pressure.
  • the piston may be biased by various axial biasing means, including elastic means, for example a spring, for storing energy.
  • elastic means for example a spring
  • These means can also be constituted by a chamber containing a gas such as nitrogen, the pressure of this gas exerted on a wall of the piston so that the piston compresses the fluid contained in the pressure chamber.
  • the chamber containing the pressurized gas may itself be connected to another pressurized capacity to increase the volume of gas exerting pressure on the piston.
  • the axial biasing means may comprise any device capable of storing energy, and exchanging it via the piston with the fluid contained in the pressure chamber.
  • the holding means for maintaining the pressure in the tank substantially at atmospheric pressure play an important role in the invention, avoiding undesirable pressure increases in the tank.
  • the volume of fluid contained in the circuit has in practice slight fluctuations, due in particular to changes in distribution of the fluid in the circuit, and expansions and contractions of the fluid due to changes in fluid temperature. Also it is necessary that the volume of fluid in the circuit can adjust, to avoid pressure increases, possibly destructive, in the tank.
  • This adjustment is achieved by means of maintaining the atmospheric pressure, which make it possible to vary the volume of the circuit and / or the volume of fluid contained in the circuit (the fluid being substantially incompressible).
  • the holding means may include a passage communicating the reservoir and an expansion space maintained at atmospheric pressure.
  • This passage is generally arranged to limit the passage of oil to the bare necessities; in other words, it must leave the oil circuit substantially isolated from the outside, while still allowing a slight variation in the volume of fluid contained in the circuit.
  • the advantage of this arrangement is that it minimizes the exchanges between the fluid and the atmosphere, which keeps the fluid clean and fit for use for a long time.
  • the expansion space can itself be connected to the atmosphere, that is to say to the open air. This connection thus allows the balancing of the pressures between the expansion space and the atmosphere. It may optionally include a filter, in order to prevent any entry of polluting particles into the space connected to the reservoir, and therefore into the fluid circuit, and also to keep the fluid vapors within this space as much as possible, while avoiding any entry of water vapor into it.
  • Another solution for maintaining the expansion space at atmospheric pressure is to connect the expansion space to a bladder (that is to say here a sealed container but of variable volume, flexible wall) remaining substantially at atmospheric pressure. This latter solution avoids the injection of outside air into the space maintained at atmospheric pressure, and therefore does not require the use of a filter, the bladder substituting it.
  • the bladder may be replaced by a flexible membrane defining a portion of the expansion space and allowing the bladder adjustment or volume variation of the expansion space.
  • the expansion space can be connected to the atmosphere via a filter, or be delimited by a bladder or a membrane so as to remain substantially at atmospheric pressure.
  • the system (and more specifically, the reservoir, the expansion space and the passage connecting them) is arranged in such a way that the fluid contained in the expansion space tends to flow into the tank simply by gravity.
  • This result can be achieved especially if in the system (when it is in operation), an orifice of the passage in the expansion space is located above an orifice of the passage in the tank. In this way, in the event of presence of fluid in said space, this fluid tends to return to the tank by gravity.
  • the mobile wall of the reservoir extends in a horizontal plane and the expansion space is situated above this plane, so that in the event of presence of fluid in this space, this fluid tends to return to the tank by gravity.
  • the expansion space is located on the contrary at least partially below the movable wall of the tank (at least in a possible position thereof): it is then appropriate that the wall is tight, to avoid partial emptying of the tank in the expansion space.
  • the expansion space is fixed relative to the reservoir, the expansion space is preferably located above the highest plane likely to be reached by the wall during its movements.
  • the expansion space is delimited on its lower side by the movable wall of the tank: this ensures that whatever the position of this wall, the expansion space remains above the plan of the wall.
  • the passage can then be arranged through the movable wall.
  • the wall of the tank is a wall not completely sealed.
  • the passage comprises one or more filtering portions. These filtering parts serve to mechanically separate oil and gas, while being porous to allow the fluid to flow into the tank under the effect of gravity.
  • the passage is formed in the movable wall; the movable wall separates two chambers formed in the same body, a first of them constituting the reservoir, the second of them, connected to the atmosphere and maintained at atmospheric pressure, constituting the expansion space.
  • the reservoir being formed in a body
  • the expansion space can be formed in a container outside said body, and be connected to the reservoir by a pipe constituting said passage.
  • the reservoir and the accumulator can be arranged in different ways.
  • a tubular shape is well adapted for the tank, to allow the sliding of its movable wall.
  • the body (housing the reservoir) may be a first portion of tube.
  • the accumulator can also be formed in this first tube portion.
  • the system is then particularly compact and simple to perform.
  • the accumulator is formed in a second tube portion, coaxial with said first tube portion, and attached to one end thereof. It is then possible to choose tubes having different properties for the accumulator, which is subjected to significant pressures, and for the tank, which is only subjected to atmospheric pressure. Thus, in this case we will preferably choose a first and a second tube portion of different thicknesses.
  • the accumulator and the reservoir can be arranged directly one after the other, for example in the same tube.
  • an equipment compartment can be formed between the accumulator and the reservoir, and at least one valve can be arranged in the equipment compartment.
  • various equipment essentially one or more valves, as well as the sensors and control means (and / or control) and measurement necessary for the management of the system can be provided to regulate and control the operation of the system.
  • equipment in an equipment compartment such as that indicated above makes it possible to optimize the compactness of the system and to minimize the length of the fluid circuits.
  • equipment compartment' is meant here a component gathering in one and the same relatively small volume (with respect to the overall dimensions of the system), one or more hydraulic equipment.
  • the equipment compartment may for example comprise a hollow housing in which are grouped this or these equipment, and / or comprise a solid block machined so as to integrate this or these equipment.
  • the system further comprises a progressive discharge valve, adapted to allow the evacuation of fluid out of the accumulator in a progressive manner.
  • a progressive discharge valve adapted to allow the evacuation of fluid out of the accumulator in a progressive manner.
  • the discharge valve is disposed in the equipment compartment.
  • the system further comprises support means and / or an indication, to determine in which orientation the system should be arranged to operate; the passage is arranged in the movable wall, and when the system is oriented in the orientation allowing its operation, the movable wall is disposed horizontally at the top of the tank.
  • the passage is arranged in the movable wall, and when the system is oriented in the orientation allowing its operation, the movable wall is disposed horizontally at the top of the tank.
  • exchanges of air and / or fluid can occur through the passage in the movable wall of the tank.
  • the fluid then naturally tends, by gravity, to return to the tank.
  • a second object of the invention is to provide a hydraulic starter, comprising a hydraulic motor powered by the accumulator and whose exhaust is directed towards the reservoir, which is arranged so that the fluid can be returned very rapidly in the reservoir, without this emulsifying or disturbing the withdrawal of fluid into the reservoir ("the fluid escapement" here denoting the fluid escaping from the engine).
  • the starter comprises a system as described above.
  • FIG. 1 shows a hydraulic starter associated with a heat engine, and comprising a hydraulic system according to the invention in a first embodiment
  • FIG. 2 is an axial section of the hydraulic system integrated in the hydraulic starter of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a simplified axial section of a hydraulic system according to the invention, in a second embodiment.
  • FIG. 4 is an axial section of a hydraulic system according to the invention, in a third embodiment.
  • FIG. 1 represents a hydraulic starter 10 associated with a heat engine 12.
  • the hydraulic starter mainly comprises a hydraulic motor 13 and a hydraulic pump 14 with fixed displacement.
  • the fluid exchanged by the motor 13 and the pump 14 is exchanged with a hydraulic system 15 according to the invention.
  • the system 15 is a system which serves to supply hydraulic fluid to a hydraulic transmission device serving as a starter for a heat engine.
  • the system 15 consists essentially of the union of two components: a pressurized fluid accumulator, and a fluid reservoir without overpressure (at atmospheric pressure); it thus makes it possible to exchange fluid on the one hand under pressure, and on the other hand at atmospheric pressure, with the device with which it is associated.
  • the engine 12 is a diesel engine mounted in a known manner on a vehicle not shown, and used for the propulsion thereof.
  • the motor 13 is a hydraulic piston radial engine, arranged to rotate in one direction.
  • the motor 13 is provided so that its housing 18 can rotate at a speed which allows the engine 12 to start under the effect of the rotation drive of the crankshaft of the engine 12.
  • the engine 13 is an engine equipped with a mechanical clutch system. Also, its housing 18 can be rotated continuously when the motor 12 is running, without prematurely using the motor 13.
  • the housing 18 is also rotatably connected by a belt to a drive pulley 17 of the pump 14. Consequently, since the crankshaft of the engine 12 (or the housing 18 of the hydraulic motor 13) rotates, the pump 14 is actuated.
  • the hydraulic system 15 is arranged inside a body 16 (FIG. 2) consisting of a portion of a metal cylindrical tube of axis A. Inside the body 16 four chambers 21, 22 are formed. 23, 24, arranged one after the other. Apart from the possibilities of fluid passage indicated below, the chambers 21 to 24 are separated from each other in a sealed manner.
  • the directions 'left' and 'right' refer to FIG. 2, the left direction is that which is directed towards one end 16A of the body 16, and the right direction the one facing the opposite end 16B of the body 16.
  • the system 15 When installed, the system 15 is preferably, but not necessarily, disposed in a vertical position, that is, so that the axis A follows a vertical direction, with the chamber 21 at the bottom, and the chamber 24 at the top, however, the system may also be arranged in other positions, but this may require specific provisions: Thus, if the movable wall is not intended to be contact with the upper horizontal surface of the fluid, this wall must be sealed.
  • the chamber 21 located at the end 16A of the body 16 is delimited on the left by a fixed partition 26 which closes the end 16A of the body 16, and on the right by a movable piston 28.
  • the body 16 extends beyond the partition 26 by a foot 25 in the form of a skirt, on which the system 15 can rest.
  • the chamber 21 is filled with nitrogen under pressure; the piston 28 is arranged so as to slide freely but in a sealed manner in the body 16 along the axis A. It thus transmits the pressure of the nitrogen contained in the chamber 21 to the fluid contained in the pressure chamber 22.
  • the chamber 22 which constitutes the 'pressure chamber' within the meaning of the invention.
  • the chamber 22 is delimited on the left by the piston 28, and on the right by a equipment compartment 30, fixed relative to the body 16, which will be described later.
  • the portion of the body 16 containing the chambers 21 and 22, delimited by the partition 26 and the compartment 30, constitutes a fluid accumulator 32.
  • compartment 30 Immediately to the right of compartment 30 is the bedroom
  • the movable partition 34 has filtering portions 35. These allow the passage of fluid or air of a side to side of the wall 34.
  • the chamber 24 Immediately to the right of the partition 34 is the chamber 24. It is bounded on the left by the movable partition 34, and on the right by a fixed partition 38 which blocks the end 16B of the body 16. This partition is pierced by a filter 39 which allows the passage of air between the chamber 24 and the atmosphere surrounding the system 15. Thus, the pressure in the chamber 24 remains at all times equal to atmospheric pressure.
  • the piston 28 is connected to the movable partition 34 by an arm or rod 40 extending along the axis A of the body 16.
  • a first end of the arm 40 is connected to the piston 28, and the second end is connected to the partition 34
  • the partition 34 is moved by the arm 40 according to the movements of the piston 28. Due to the cylindrical shape of the body 16, when the arm 40 moves the partition 34, the volume variation of the reservoir compensates for that of the chamber under pressure: The volume of the reservoir 36 increases as much as the volume of the accumulator 32 decreases, and vice versa.
  • the arm 40 is arranged such that a displacement of the piston causes a corresponding displacement of the partition 34, so that the volume variation of the reservoir compensates for that of the pressure chamber.
  • this corresponding displacement is an identical translation for the piston 28 and the partition 34; but other arrangements may be envisaged, in which the piston and the movable partition of the reservoir have different displacements, for example following a leverage effect.
  • the partition 26 sealingly closes the chamber 21. However, it comprises a connector 42 shown clogged in FIG. 1.
  • the coupling 42 makes it possible to connect the chamber 21 to a pressure vessel. In this case, the capacities of this latter container and the chamber 21 add up, and constitute a larger volume than the only chamber 21, and in which pressurized gas can store energy and then return it to the fluid contained in the accumulator 28.
  • the equipment compartment 30 comprises an axial passage 44 through which the arm 40 passes, sealingly through an O-ring 46.
  • the equipment compartment 30 is fixed. It is arranged between the accumulator 32 and the reservoir 36, serves to integrate different equipment connected to the accumulator and / or tank.
  • accumulator duct 48 which allows the entry and the exit of fluid into the accumulator 32, as well as a discharge duct 60, which allows the evacuation of fluid towards the reservoir 36.
  • the accumulator duct 48 connects the chamber 22 to a discharge connector 50 formed on the outer surface of the body 16.
  • a discharge valve 52 On the duct 48 is interposed a discharge valve 52.
  • This valve 52 is a progressive solenoid valve, driven by a control unit. command not shown.
  • the valve 52 divides the conduit 48 into two sections. It has three positions I, II and III. In the first position I, it connects the two sections. In the second position II, it allows, with restriction, the passage of fluid between these sections. In the third position III, it isolates the two sections and thus isolates the accumulator 32 from the connector 50.
  • the progressivity of the valve 52 serves to protect the device (in this case the motor 13) to which the accumulator is connected, because the increases in pressure and flow rate occurring in the conduit 48, when the valve 52 is tilted from the closed position (III) to the open position (I) are progressive.
  • conduit 48 are further connected a pressure sensor 54, which allows to know the available pressure in the accumulator 32, and the discharge port of a backup pump 56.
  • the hydraulic system 15 includes a pump 56 operable by hand, arranged in the equipment compartment 30. This pump 56 is interposed on a conduit connecting the exhaust duct 60 (connected to the reservoir 36) to the accumulator duct 48. It allows the filling - at least partially - of the accumulator 32. It thus allows, in case the accumulator would be vacuum and where one would need fluid under pressure, to fill the accumulator fluid 32 with fluid taken from the reservoir 36.
  • the hydraulic starter 10 is associated with a not shown electric starter. In the event of a failure of the electric starter, in the event that the accumulator is not filled, the pump 56 makes it possible to fill it sufficiently to start the motor 12.
  • the duct 48 is also connected to the evacuation duct 60 by a pressure limiter 58. This allows the evacuation of fluid to the reservoir 36, in the case where the pressure in the accumulator 32 exceeds a predetermined maximum value.
  • the duct 48 is also connected to the exhaust duct 60 via a manual drain valve 62, which makes it possible, if necessary, to empty the accumulator 32 in the tank 36.
  • the filling of the chamber 22 of the accumulator 32 is done by the pump 14, via a duct 80 outside the body 16, and a duct 66 inside the body 16:
  • the duct 80 connects the orifice delivery of the pump 14 to a load connector 64 arranged on the outer wall of the body 16.
  • the conduit 66 connects the connector 64 to the conduit 48, via a load valve 68.
  • This valve 68 has two positions I and II. In first position I, it connects the connector 64 to the chamber 22, via the conduit 48: This position thus allows the filling of the accumulator.
  • a non-return valve 65 placed between the conduit 48 and the valve 68 then prevents any rising of fluid from the chamber 22 to the pump 14.
  • the valve 68 connects the conduit 64 to the reservoir 36 via the evacuation conduit 60: This position directs fluid from pump 14 to reservoir 36.
  • a pressure limiter 70 is arranged in parallel with the duct 66 and allows the fluid to escape from the duct 66 to the evacuation duct 60.
  • the limiter 70 makes it possible to limit the pressure in the duct 66 and therefore at the outlet of the pump 14.
  • connection 76 arranged on the outer wall of the body 16. This connection is directly connected to the chamber 23 of the reservoir 36.
  • the accumulator 32 and the reservoir 36 exchange fluid with the motor 13 in the following manner: A supply duct 72 of the motor connects the connection 50 (and consequently the accumulator 32) to the supply port 13I of the engine 13, and an exhaust duct 74 of the engine connects the exhaust port 130 of the engine 13 to the tank 36, via the connector 76.
  • the motor 13 can thus be powered by the accumulator 32 of the system 15, and reject the fluid used in the reservoir 36.
  • the inlet port 141 of the pump 14 is connected to the duct 74 via a duct 78 (the duct 78 joins the duct 74 in a branch T).
  • the inlet port 141 of the pump is therefore connected to the reservoir 36, which allows the pump 14 to draw fluid into the reservoir 36.
  • the delivery port 140 of the pump 14 is connected, as indicated, by the conduit 80 to the connector 64, which is connected to the accumulator conduit 48 when the valve 68 is in position I.
  • the pump 14 can fill of fluid under pressure (at the discharge pressure of the pump 14) the accumulator 32.
  • the accumulator 32 and therefore in particular the nitrogen reservoir of the chamber 21, and the pressure chamber 22, are dimensioned so that the evacuation of fluid under pressure, occurring during the passage of the valve 52 from position III to position I, actuates the motor 13 so as to allow the engine 12 to start.
  • FIG. 3 shows a simplified way a hydraulic system 115 constituting a second embodiment of the invention.
  • the elements having the same structure or the same function as elements of the first embodiment are noted with the same numerical reference as for the first embodiment.
  • the difference between the system 115 and the system 15 lies in the arrangement of the cylindrical body in which the system is made: While the body 16 is formed simply of a tube portion, the body 116 of the system 115 is constituted by a first tube portion 120, and a second tube portion 118.
  • the first tube portion 120 contains the reservoir 36, while the second tube portion 118 contains the accumulator 32.
  • the first tube portion 120 has a smaller thickness than the portion 118, whereby it is of reduced weight and cost with respect to the corresponding part of the body 16. Such a reduced thickness is sufficient, since the pressure in the reservoir 36 is equal to or substantially equal to the atmospheric pressure, which is much lower than the pressure prevailing in the accumulator 32 (which may be greater than 200 bars).
  • the system components 115 disposed within the body 116 are identical to the corresponding components of the system 15.
  • Figure 4 shows a hydraulic system 215 in a third embodiment of the invention.
  • the elements having the same structure or the same function as elements of the first embodiment are noted with the same numerical reference as for the first embodiment.
  • the difference between the system 215 and the system 15 lies in the arrangement of the expansion space. This space is intended to receive the excess fluid, which can not be contained in the reservoir 36 despite the displacement of the movable wall 34.
  • the expansion space (the chamber 24) is arranged in the same volume of the tube constituting the reservoir 36
  • the expansion space 124 is deported.
  • the expansion space 124 is in fact arranged in a container 126, and is connected to the reservoir 36 by a pipe (or passage) 135 which communicates the reservoir 36 with the expansion space 124.
  • the pipe 135 ensures in fact the connection of the container 126 to the reservoir 36 indirectly, since it connects the container 126 only to the conduit 74, the latter then ensuring the connection with the reservoir 36.
  • the offset of the expansion space 124 minimises the space constraints caused by this space, and without increasing the volume of the tank body, because the container 126 is disposed of outside the tubular body 16.
  • the offset of the expansion space makes it possible to arrange the reservoir (or the accumulator / reservoir assembly) in any position (and in particular an orientation).
  • the accumulator and the reservoir are housed in the same tubular body 16, it can be arranged horizontally rather than vertically.
  • the container 126 may be arranged at different heights (or altitudes) relative to the tank 36, depending on whether it is preferred to recover the leakage of the hydraulic starter or the evacuation of the air that may be present in the tank:
  • the container 126 is placed lower than the reservoir 36.
  • the fluid leaks of the hydraulic starter 10 can be collected and directed simply by gravity to the container 126.
  • the container 126 positioned in a low point relative to the hydraulic starter 10, and advantageously serves as a collection container for the various leaks occurring in the starter.
  • the container 126 may be positioned in height relative to the reservoir 36, that is to say above it.
  • the advantage of this latter arrangement is that in this case, the fluid contained in the container 126 tends spontaneously to return to the reservoir 36, by gravity. The air possibly entrained by the fluid in the reservoir 36 is thus discharged from it.
  • the container 126 acts as a compensation tank. It can be made similarly to a car fluid reservoir. It comprises a vent 139 which may be a simple open passage, or may (preferably) comprise a filter or a membrane: A filter makes it possible to connect the expansion space to the atmosphere; a membrane makes it possible both to regulate the pressure in the expansion space at atmospheric pressure, and to avoid any pollution of the fluid.
  • the vent 139 may also be equipped with a pressure / vacuum valve such as those fitted to the fuel tanks; such valves prevent gas exchange with the surrounding atmosphere within a certain pressure range.
  • these devices avoid or limit the evaporation of the fluid, and / or the entry of moisture or contaminants by breathing into the hydraulic circuit.
  • the movable partition 34 is a bulkhead, which helps to isolate the hydraulic fluid circuit from the surrounding atmosphere.
  • the reservoir 36 finally has an opening 130 provided with a plug for fluid filling of the hydraulic circuit.
  • the chamber 24 can be arranged in different ways:
  • the end of the chamber 24 is open; this assumes that the piston 35 is perfectly sealed.
  • the chamber 24 is closed on the opposite side to the movable partition 34, by a foldable waterproof membrane 41.
  • This membrane 41 is formed with a bellows, which allows it to accompany the displacements of the partition 34.
  • the membrane 41 makes it possible to contain the outlets of oil occurring by seeping along the joints of the partition 34.
  • bellows can be used, in particular of the "accordion” type, that is to say say with a foldable portion of generally cylindrical shape (as shown in Figure 4), or type “washer”, that is to say with a foldable portion of generally conical shape when the bellows is deployed but can be put flat when the bellows is not stressed.
  • the end of the chamber 24 is closed by the partition 38 on the opposite side to the movable partition 34 (the vent 39 allowing the air inlets / outlets in this chamber).
  • the second and third embodiments are safer and have better protection against dust and wear, and better cleanliness in case of oozing oil from one side to the other of the movable partition 34.
  • the expansion space - and therefore the container 126 - are dimensioned such that their volume is equal to or only slightly greater than the fluctuations in the volume of oil due to thermal variations.
  • the reservoir 126 can thus be very compact, since it normally serves to compensate for neither large fluid volume variations nor the formation of emulsions. Therefore, it can have a very small volume, which facilitates the implementation of the system 215 on board a vehicle.

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Abstract

Système hydraulique (15) comprenant un accumulateur (32) dans lequel un piston (28) coulissant délimite une chambre (22) dite 'chambre sous pression' et peut être sollicité afin de mettre sous pression un fluide hydraulique contenu dans ladite chambre, et un réservoir (36) de volume variable. Le système comporte en outre un bras (40) qui, lorsque le piston est sollicité et évacue du fluide hors de la chambre sous pression, est actionné conjointement avec le piston et déplace une paroi mobile du réservoir, entraînant ainsi une augmentation de volume du réservoir sensiblement égale à la diminution de volume de la chambre sous pression. Le système est agencé de telle sorte que le réservoir est apte à recevoir le fluide évacué provenant de la chambre sous pression, le système comportant en outre des moyens de maintien (35,39) pour maintenir la pression dans le réservoir sensiblement à la pression atmosphérique.

Description

Système hydraulique pour l'alimentation d'un circuit hydraulique
L'invention concerne un système comprenant un accumulateur de fluide sous pression, et un réservoir sous pression atmosphérique, prévu pour recevoir le fluide évacué par l'accumulateur.
De manière connue, de tels systèmes permettent d'alimenter un moteur hydraulique, servant notamment de démarreur, en alimentant ce moteur avec le fluide sous pression contenu dans l'accumulateur. Après avoir actionné le moteur, le fluide est retourné dans le réservoir. Le réservoir est un réservoir dont la pression est sensiblement à la pression atmosphérique (dit aussi 'réservoir sans surpression'). Par pression 'sensiblement égale à la pression atmosphérique', on désigne ici une pression qui ne diffère pas de la pression atmosphérique de plus de deux Bars.
Avantageusement, du fait que la pression dans le réservoir est très faible, la différence de pression entre l'accumulateur et le réservoir est élevée. Aussi lorsque le système est utilisé dans un démarreur, le couple moteur disponible sur le démarreur est maximal, ce qui est important pour assurer un démarrage rapide.
Habituellement, la réinjection du fluide hydraulique dans le réservoir se fait sans aménagements particuliers, c'est-à-dire par un simple conduit débouchant dans le réservoir.
Or, dans certains cas, et particulièrement pour les démarreurs, le fluide est évacué très rapidement par l'accumulateur et par suite, est réinjecté très brusquement dans le réservoir. Dans ce cas, le fluide hydraulique peut réaliser une émulsion dans le réservoir. Par suite, le prélèvement de fluide par la pompe ou par un autre équipement prévu pour prélever du fluide dans le réservoir peut être perturbé. Pour éviter cet inconvénient, il est nécessaire de prévoir un volume d'air très important dans le réservoir, pour séparer l'émulsion par décantation (par gravité), et éviter les éjections de fluide par l'évent. Ce volume d'air rend le réservoir très encombrant et donc difficile à loger sur une machine. De surcroît, dans les cas extrêmes, des éjections d'huile peuvent se produire hors du réservoir, ce qui est salissant, polluant, et nécessite une maintenance fréquente du système. Cela nécessite également de prévoir un volume de fluide supplémentaire, pour compenser les pertes susceptibles de se produire entre deux remplissages du réservoir de fluide. Ces éjections créent également une consommation de fluide inutile.
De plus, dans le cas de réservoirs équipés d'un évent, au cas où l'on souhaite disposer un filtre sur l'évent pour empêcher l'entrée de polluants dans le circuit de fluide, le risque d'éjection d'huile rend l'utilisation d'un filtre problématique. En effet, un filtre très efficace et très fin risque d'être colmaté lors d'une éjection massive de fluide, entraînant une montée en pression dans le réservoir, et éventuellement la rupture du filtre qui n'assure alors plus son rôle.
L'objectif de l'invention est d'apporter une solution à ces différents problèmes, en proposant un système hydraulique comprenant un accumulateur dans lequel un piston coulissant délimite une chambre dite 'chambre sous pression' et peut être sollicité afin de mettre sous pression un fluide hydraulique contenu dans ladite chambre, et un réservoir de volume variable ;
système qui puisse être connecté à un circuit hydraulique de telle sorte que le fluide évacué par l'accumulateur soit redirigé vers le réservoir, et dans lequel le fluide puisse alors être retourné dans le réservoir très brutalement, sans que cela ne forme d'émulsion ni ne perturbe le prélèvement de fluide dans le réservoir.
Cet objectif est atteint grâce au fait que le système comporte en outre un bras qui, lorsque le piston est sollicité et évacue du fluide hors de la chambre sous pression, est actionné conjointement avec le piston (et notamment mais sans que cela ne soit indispensable, par le piston) et déplace une paroi mobile du réservoir, entraînant ainsi une augmentation de volume du réservoir sensiblement égale à la diminution de volume de la chambre sous pression ; le système étant agencé de telle sorte que le réservoir soit apte à recevoir le fluide évacué provenant de la chambre sous pression, le système comportant en outre des moyens de maintien pour maintenir la pression dans le réservoir sensiblement à la pression atmosphérique.
On comprend que dans la phrase précédente, le terme 'bras' désigne de manière large des moyens de liaison entre le piston et la paroi mobile du réservoir, agencés de manière à ce que l'augmentation de volume du réservoir lors de l'évacuation de fluide hors de la chambre sous pression soit sensiblement égale à la variation de volume de cette chambre.
L'invention vise en outre de manière générale un dispositif hydraulique comprenant le système hydraulique défini précédemment, et un circuit hydraulique à travers lequel le fluide évacué par l'accumulateur est redirigé vers le réservoir. Ce circuit comprend un certain nombre de conduits et d'organes hydrauliques à travers lesquels le fluide circule depuis son évacuation de la chambre sous pression jusqu'à son retour dans le réservoir. Grâce à l'agencement du système selon l'invention, le fluide est dirigé vers le réservoir sans risque d'émulsion.
En effet, comme la variation de volume du réservoir compense celle de la chambre sous pression, lorsqu'un volume de fluide est évacué de la chambre sous pression, le même volume de fluide est injecté dans le réservoir, car dans le réservoir, la paroi mobile se déplace de telle sorte que le volume du réservoir augmente de ce même volume. Ainsi avantageusement, l'injection de fluide dans le réservoir se fait sans entrée d'air dans le réservoir, si bien qu'aucune émulsion ne peut donc se produire dans le réservoir ; en outre, aucune projection de fluide hors du réservoir n'a lieu de se produire, puisque la pression dans le réservoir reste égale à la pression atmosphérique.
Avantageusement, le système selon l'invention peut être intégré à tout circuit hydraulique requérant un accumulateur et un réservoir à pression atmosphérique et dans lequel le fluide délivré par l'accumulateur est dirigé vers le réservoir : le système selon l'invention confère alors à ce circuit les avantages de fonctionnement d'un circuit ouvert, à savoir une partie basse pression à la pression atmosphérique, et dont la pression n'a pas à être contrôlée, mais sans les inconvénients qu'un tel circuit peut présenter, à savoir le risque d'émulsion lors du retour de fluide dans le réservoir, et les éjections d'huile éventuelles par l'évent de mise à pression atmosphérique du réservoir. Avantageusement, le système selon l'invention inclut un réservoir de volume réduit, par rapport au réservoir habituellement nécessaire pour un système en boucle ouverte. Le système suivant l'invention permet donc de minimiser l'encombrement du réservoir d'huile en limitant son volume à une valeur proche du seul volume du fluide. Par ailleurs, les moyens de maintien maintiennent la pression dans le réservoir sensiblement à la pression atmosphérique et permettent à celui-ci de remplir l'ensemble des fonctions habituelles d'un réservoir maintenu à la pression atmosphérique.
De préférence, les moyens de maintien sont agencés de manière à maintenir la pression dans le réservoir égale à la pression atmosphérique. Dans ce cas, le réservoir peut alors avantageusement servir de récipient de collecte des fuites, et il n'est pas nécessaire de prévoir dans le circuit hydraulique un autre récipient à cet usage : Le réservoir constitue l'unique récipient de collecte des fuites du circuit hydraulique.
Par ailleurs, dans la définition précédente, un accumulateur est une capacité apte à stocker du fluide sous pression et emmagasiner l'énergie contenue dans le fluide sous pression, et à restituer cette énergie ultérieurement en fournissant du fluide sous pression. Dans l'accumulateur, le piston peut être sollicité par divers moyens de sollicitation axiale, notamment des moyens élastiques, par exemple un ressort, permettant le stockage d'énergie. Ces moyens peuvent aussi être constitués par une chambre contenant un gaz comme de l'azote, la pression de ce gaz s'exerçant sur une paroi du piston de telle sorte que le piston comprime le fluide contenu dans la chambre sous pression. La chambre contenant le gaz sous pression peut elle-même être reliée à une autre capacité sous pression, afin d'augmenter le volume de gaz exerçant une pression sur le piston. De manière plus générale, les moyens de sollicitation axiale peuvent comporter tout dispositif apte à emmagasiner de l'énergie, et à échanger celle-ci via le piston avec le fluide contenu dans la chambre sous pression.
Les moyens de maintien servant à maintenir la pression dans le réservoir sensiblement à la pression atmosphérique jouent un rôle important dans l'invention, en évitant des hausses de pression indésirables dans le réservoir.
En effet, lors d'une vidange de la chambre sous pression, lorsque la paroi est déplacée par le bras, les variations de volume de la chambre sous pression et du réservoir se compensent, si bien que le volume cumulé de la chambre sous pression et du réservoir reste sensiblement constant. Cela permet un transfert de fluide de la chambre sous pression au réservoir sans formation d'émulsion.
Cependant, le volume de fluide contenu dans le circuit présente en pratique de légères fluctuations, dues notamment aux changements de la répartition du fluide dans le circuit, et aux dilatations et contractations du fluide dues aux changements de température du fluide. Aussi il est nécessaire que le volume de fluide dans le circuit puisse s'ajuster, pour éviter des hausses de pression, éventuellement destructrices, dans le réservoir.
Cet ajustement est réalisé grâce aux moyens de maintien à la pression atmosphérique, qui permettent de faire varier le volume du circuit et/ou le volume de fluide contenu dans le circuit (le fluide étant sensiblement incompressible).
Pour réaliser cet ajustement en faisant varier le volume de fluide contenu dans le circuit, les moyens de maintien peuvent comprendre un passage faisant communiquer le réservoir et un espace d'expansion maintenu à pression atmosphérique. Ce passage est agencé en général pour limiter le passage d'huile au strict nécessaire ; en d'autres termes, il doit laisser le circuit d'huile sensiblement isolé de l'extérieur, tout en permettant cependant une légère variation du volume de fluide contenu dans le circuit. L'avantage de cet agencement est qu'il minimise les échanges entre le fluide et l'atmosphère, ce qui permet de conserver le fluide propre et apte à l'usage pendant une longue durée.
Pour être maintenu à pression atmosphérique, l'espace d'expansion peut être lui-même relié à l'atmosphère, c'est-à-dire à l'air libre. Cette liaison permet ainsi l'équilibrage des pressions entre l'espace d'expansion et l'atmosphère. Elle peut éventuellement comporter un filtre, afin d'éviter toute entrée de particules polluantes dans l'espace relié au réservoir, et donc dans le circuit de fluide, et également pour conserver au maximum les vapeurs de fluide à l'intérieur de cet espace, tout en évitant toute entrée de vapeur d'eau dans celui-ci. Une autre solution pour maintenir l'espace d'expansion à la pression atmosphérique, consiste à relier l'espace d'expansion à une vessie (c'est-à-dire ici un récipient étanche mais de volume variable, à paroi souple) restant sensiblement à la pression atmosphérique. Cette dernière solution évite l'injection d'air extérieur dans l'espace maintenu à la pression atmosphérique, et donc ne nécessite pas l'usage d'un filtre, la vessie se substituant à celui-ci. La vessie peut être remplacée par une membrane souple délimitant une partie de l'espace d'expansion et permettant comme la vessie l'ajustement ou la variation de volume de l'espace d'expansion. Ainsi de manière générale, l'espace d'expansion peut être relié à l'atmosphère via un filtre, ou encore être délimité par une vessie ou une membrane de manière à rester sensiblement à la pression atmosphérique.
Dans un mode de réalisation, le système (et plus précisément, le réservoir, l'espace d'expansion et le passage qui les relie) est agencé de telle sorte que le fluide contenu dans l'espace d'expansion tend à couler dans le réservoir simplement par gravité. Ce résultat peut être atteint notamment si dans le système (quand il est en fonction), un orifice du passage dans l'espace d'expansion est situé au-dessus d'un orifice du passage dans le réservoir. De la sorte, en cas de présence de fluide dans ledit espace, ce fluide tend à retourner dans le réservoir par gravité.
L'avantage de cet agencement est qu'en cas d'expansion du fluide dans l'espace d'expansion, le fluide a spontanément tendance à retourner dans le réservoir, par gravité. Aussi, avec très peu de moyens, on permet l'expansion du fluide tout en favorisant le maintien de celui-ci dans le circuit.
Dans une première variante du mode de réalisation précédent, la paroi mobile du réservoir s'étend dans un plan horizontal et l'espace d'expansion est situé au-dessus de ce plan, de telle sorte qu'en cas de présence de fluide dans cet espace, ce fluide tend à retourner dans le réservoir par gravité.
Dans une deuxième variante du mode de réalisation précédent, l'espace d'expansion est situé au contraire au moins partiellement en dessous de la paroi mobile du réservoir (au moins dans une position possible de celle-ci) : il convient alors que la paroi soit étanche, pour éviter un vidage partiel du réservoir dans l'espace d'expansion.
Si l'espace d'expansion est fixe par rapport au réservoir, l'espace d'expansion est situé de préférence au-dessus du plan le plus haut susceptible d'être atteint par la paroi au cours de ses déplacements.
Une autre possibilité consiste à ce que l'espace d'expansion soit délimité sur son côté inférieur par la paroi mobile du réservoir : cela garantit que quelle que soit la position de cette paroi, l'espace d'expansion reste situé au-dessus du plan de la paroi. Le passage peut alors être aménagé à travers la paroi mobile. Dans ce cas, la paroi du réservoir est une paroi non totalement étanche. Dans un mode de réalisation, le passage comprend une ou plusieurs parties filtrantes. Ces parties filtrantes servent à séparer mécaniquement huile et gaz, tout en étant poreuses pour permettre que le fluide descende dans le réservoir sous l'effet de la gravité.
Dans un mode de réalisation particulièrement compact, le passage est formé dans la paroi mobile ; la paroi mobile sépare deux chambres formées dans un même corps, une première d'entre elles constituant le réservoir, la deuxième d'entre elles, reliée à l'atmosphère et maintenue à la pression atmosphérique, constituant l'espace d'expansion. De manière alternative, le réservoir étant formé dans un corps, l'espace d'expansion peut être formé dans un récipient extérieur audit corps, et être relié au réservoir par une conduite constituant ledit passage.
Le réservoir et l'accumulateur peuvent être agencés de différentes manières. Une forme tubulaire est bien adaptée pour le réservoir, pour permettre le coulissement de sa paroi mobile. Aussi, le corps (abritant le réservoir) peut être une première portion de tube.
Avantageusement, l'accumulateur peut être également formé dans cette première portion de tube. Le système est alors particulièrement compact et simple à réaliser.
Dans un mode de réalisation alternatif, l'accumulateur est formé dans une deuxième portion de tube, coaxiale à ladite première portion de tube, et fixée à une extrémité de celle-ci. Il est possible alors de choisir des tubes ayant des propriétés différentes pour l'accumulateur, qui est soumis à des pressions importantes, et pour le réservoir, qui n'est soumis qu'à la pression atmosphérique. Ainsi, dans ce cas on choisira de préférence une première et une deuxième portion de tube d'épaisseurs différentes.
Comme indiqué précédemment, l'accumulateur et le réservoir peuvent être disposés directement l'un à la suite de l'autre, par exemple dans un même tube. Cependant, avantageusement un compartiment à équipements peut être formé entre l'accumulateur et le réservoir, et au moins une valve peut être agencée dans le compartiment à équipements. En effet différents équipements (essentiellement une ou plusieurs valves, ainsi que les capteurs et moyens de contrôle (et/ou de pilotage) et de mesure nécessaires à la gestion du système peuvent être prévus pour réguler et contrôler le fonctionnement du système. Disposer ces équipements dans un compartiment à équipements tel que celui indiqué ci-dessus permet d'optimiser la compacité du système et de minimiser la longueur des circuits de fluide. Par 'compartiment à équipements', on désigne ici un composant rassemblant dans un même volume relativement limité (par rapport aux dimensions hors-tout du système), un ou plusieurs équipements hydrauliques. Le compartiment à équipements peut par exemple comprendre un boîtier creux dans lequel sont regroupés ce ou ces équipements, et/ou comprendre un bloc plein usiné de manière à intégrer ce ou ces équipements.
Dans un mode de réalisation, le système comporte en outre une valve de décharge progressive, apte à permettre l'évacuation de fluide hors de l'accumulateur de manière progressive. Ainsi, lorsque l'accumulateur est relié à un équipement extérieur pour l'alimenter en fluide sous pression, l'injection de fluide dans cet équipement extérieur se fait de manière progressive, ce qui préserve l'équipement en question contre un coup de bélier éventuel lors de l'ouverture de la valve. De préférence, la valve de décharge est disposée dans le compartiment à équipements.
Dans un mode de réalisation, le système comprend en outre des moyens de support et/ou une indication, permettant de déterminer dans quelle orientation le système doit être disposé pour fonctionner ; le passage est agencé dans la paroi mobile, et, lorsque le système est orienté suivant l'orientation permettant son fonctionnement, la paroi mobile est disposée horizontalement en haut du réservoir. Dans ce cas, des échanges d'air et/ou de fluide peuvent se produire à travers le passage aménagé dans la paroi mobile du réservoir. Avantageusement, comme la paroi est disposée horizontalement au-dessus du réservoir, le fluide a alors tendance naturellement, par gravité, à retourner dans le réservoir.
Un deuxième objectif de l'invention est de proposer un démarreur hydraulique, comportant un moteur hydraulique alimenté par l'accumulateur et dont l'échappement est dirigé vers le réservoir, qui soit agencé de telle sorte que le fluide puisse être retourné très rapidement dans le réservoir, sans que cela ne forme d'émulsion ni ne perturbe le prélèvement de fluide dans le réservoir (« l'échappement de fluide » désignant ici le fluide s'échappant du moteur). Cet objectif est atteint grâce au fait que le démarreur comporte un système tel que décrit précédemment.
L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente un démarreur hydraulique associé à un moteur thermique, et comportant un système hydraulique selon l'invention dans un premier mode de réalisation ;
- la figure 2 est une coupe axiale du système hydraulique intégré au démarreur hydraulique de la figure 1 ;
- la figure 3 est une coupe axiale simplifiée d'un système hydraulique selon l'invention, dans un deuxième mode de réalisation ; et
- la figure 4 est une coupe axiale d'un système hydraulique selon l'invention, dans un troisième mode de réalisation.
La figure 1 représente un démarreur hydraulique 10 associé à un moteur thermique 12. Le démarreur hydraulique comporte principalement un moteur hydraulique 13 et une pompe hydraulique 14 à cylindrée fixe. Le fluide échangé par le moteur 13 et la pompe 14 est échangé avec un système hydraulique 15 selon l'invention.
Dans le démarreur représenté sur la figure 1, le système 15 est un système qui sert à fournir du fluide hydraulique à un dispositif de transmission hydraulique servant de démarreur à un moteur thermique. Le système 15 est constitué essentiellement par la réunion de deux composants : un accumulateur de fluide sous pression, et un réservoir de fluide sans surpression (à pression atmosphérique) ; il permet ainsi d'échanger du fluide d'une part sous pression, et d'autre part à la pression atmosphérique, avec le dispositif auquel il est associé.
Le moteur 12 est un moteur diesel monté de manière connue sur un véhicule non représenté, et servant à la propulsion de celui-ci.
A une extrémité du vilebrequin du moteur 12 est fixé le carter 18 du moteur 13, qui constitue l'organe de sortie de ce moteur. Le moteur 13 est un moteur hydraulique à pistons radiaux, agencé pour tourner dans un seul sens. Le moteur 13 est prévu pour que son carter 18 puisse tourner à une vitesse qui permet le démarrage du moteur 12 sous l'effet de l'entraînement en rotation du vilebrequin du moteur 12. Le moteur 13 est un moteur équipé d'un système de décrabotage mécanique. Aussi, son carter 18 peut être entraîné en rotation en permanence lorsque le moteur 12 fonctionne, sans que cela n'use prématurément le moteur 13.
Par ailleurs, le carter 18 est lié également en rotation par une courroie à une poulie d'entraînement 17 de la pompe 14. Par suite, dès lors que le vilebrequin du moteur 12 (ou le carter 18 du moteur hydraulique 13) tourne, la pompe 14 est actionnée.
Le système hydraulique 15 est agencé à l'intérieur d'un corps 16 (figure 2) constitué par une portion d'un tube cylindrique métallique, d'axe A. A l'intérieur du corps 16 sont formées quatre chambres 21, 22, 23, 24, disposées les unes à la suite des autres. Hormis les possibilités de passage de fluide indiquées ci-après, les chambres 21 à 24 sont séparées les unes des autres de manière étanche. Par ailleurs, dans l'explication qui suit, les directions 'gauche' et "droite' font référence à la figure 2 ; la direction gauche est celle qui est dirigée vers une extrémité 16A du corps 16, et la direction droite celle dirigée vers l'extrémité opposée 16B du corps 16. Lorsqu'il est installé, le système 15 est disposé de préférence, mais pas nécessairement, en position verticale, c'est-à-dire de telle sorte que l'axe A suit une direction verticale, avec la chambre 21 en bas, et la chambre 24 en haut. Cependant, le système peut aussi être disposé dans d'autres positions, mais cela peut nécessiter des dispositions spécifiques : Ainsi, si la paroi mobile n'est pas prévue pour être en contact avec la surface supérieure horizontale du fluide, cette paroi doit être étanche.
La chambre 21 située à l'extrémité 16A du corps 16, est délimitée sur la gauche par une cloison fixe 26 qui bouche l'extrémité 16A du corps 16, et sur la droite par un piston mobile 28. A son extrémité 16A, le corps 16 se prolonge au-delà de la cloison 26 par un pied 25 en forme de jupe, sur lequel le système 15 peut reposer.
La chambre 21 est remplie d'azote sous pression ; le piston 28 est agencé de manière à pouvoir coulisser librement mais de manière étanche dans le corps 16 suivant l'axe A. Il transmet donc la pression de l'azote contenu dans la chambre 21 au fluide contenu dans la chambre à pression 22.
Immédiatement à droite du piston 28 se trouve la chambre 22 qui constitue la 'chambre sous pression' au sens de l'invention. La chambre 22 est délimitée sur la gauche par le piston 28, et sur la droite par un compartiment à équipements 30, fixe par rapport au corps 16, qui sera décrit plus loin. La portion du corps 16 contenant les chambres 21 et 22, délimitée par la cloison 26 et le compartiment 30, constitue un accumulateur de fluide 32.
Immédiatement à droite du compartiment 30 se trouve la chambre
23. Celle-ci est délimitée sur la gauche par le compartiment 30, et sur la droite par une cloison mobile 34. La cloison mobile 34 comporte des parties filtrantes 35. Celles-ci permettent le passage de fluide ou d'air d'un côté à l'autre de la paroi 34. La portion du corps 16 contenant la chambre 23, limitée par la cloison 30 et par la cloison mobile 34, constitue un réservoir de fluide 36.
Immédiatement à droite de la cloison 34 se trouve la chambre 24. Celle-ci est délimitée sur la gauche par la cloison mobile 34, et sur la droite par une cloison fixe 38 qui bouche l'extrémité 16B du corps 16. Cette cloison est percée par un filtre 39 qui permet le passage d'air entre la chambre 24 et l'atmosphère environnant le système 15. Ainsi, la pression dans la chambre 24 reste à tout moment égale à la pression atmosphérique.
Le piston 28 est relié à la cloison mobile 34 par un bras ou tige 40 s'étendant suivant l'axe A du corps 16. Une première extrémité du bras 40 est reliée au piston 28, et la deuxième extrémité est reliée à la cloison 34. Aussi, la cloison 34 est déplacée par le bras 40 en fonction des mouvements du piston 28. Du fait de la forme cylindrique du corps 16, lorsque le bras 40 déplace la cloison 34, la variation de volume du réservoir compense celle de la chambre sous pression : Le volume du réservoir 36 augmente autant que le volume de l'accumulateur 32 diminue, et inversement.
De manière générale, le bras 40 est agencé de telle sorte qu'un déplacement du piston entraine un déplacement correspondant de la cloison 34, de telle sorte que la variation de volume du réservoir compense celle de la chambre sous pression. Dans le mode de réalisation présenté, ce déplacement correspondant est une translation identique pour le piston 28 et la cloison 34 ; mais d'autres agencements peuvent être envisagés, dans lesquels le piston et la cloison mobile du réservoir auraient des déplacements différents, par exemple suite à un effet de levier. La cloison 26 ferme de manière étanche la chambre 21. Cependant elle comporte un raccord 42 représenté bouché sur la figure 1. Dans un autre mode de réalisation, le raccord 42 permet de relier la chambre 21 à un récipient sous pression. Dans ce cas, les capacités de ce dernier récipient et de la chambre 21 s'additionnent, et constituent un volume plus grand que la seule chambre 21, et dans lequel du gaz sous pression peut emmagasiner de l'énergie et ensuite la restituer au fluide contenu dans l'accumulateur 28.
Le compartiment à équipements 30 comporte un passage axial 44 par lequel passe le bras 40, de manière étanche grâce à un joint torique 46.
Le compartiment à équipements 30 est fixe. Il est agencé entre l'accumulateur 32 et le réservoir 36, sert à intégrer différents équipements reliés à l'accumulateur et/ou au réservoir.
Ainsi, il comporte un conduit d'accumulateur 48, qui permet l'entrée et la sortie de fluide dans l'accumulateur 32, ainsi qu'un conduit d'évacuation 60, qui permet l'évacuation de fluide vers le réservoir 36.
Le conduit d'accumulateur 48 relie la chambre 22 à un raccord de décharge 50 formé sur la surface extérieure du corps 16. Sur le conduit 48 est interposée une valve de décharge 52. Cette valve 52 est une électrovalve progressive, pilotée par une unité de commande non représentée. La valve 52 divise le conduit 48 en deux tronçons. Elle présente trois positions I, II et III. Dans la première position I, elle relie les deux tronçons. Dans la deuxième position II, elle permet, avec restriction, le passage de fluide entre ces tronçons. Dans la troisième position III, elle isole les deux tronçons et ainsi, isole l'accumulateur 32 du raccord 50. La progressivité de la valve 52 sert à protéger le dispositif (en l'occurrence le moteur 13) auquel l'accumulateur est relié, car les augmentations de pression et de débit se produisant dans le conduit 48, lorsque la valve 52 est basculée de la position fermée (III) à la position ouverte (I) sont progressives.
Au conduit 48 sont reliés de plus un capteur de pression 54, qui permet de connaître la pression disponible dans l'accumulateur 32, et l'orifice de refoulement d'une pompe de secours 56. Le système hydraulique 15 comprend en effet une pompe 56 actionnable à la main, disposée dans le compartiment à équipements 30. Cette pompe 56 est interposée sur un conduit reliant le conduit d'évacuation 60 (relié au réservoir 36) au conduit d'accumulateur 48. Elle permet le remplissage - au moins partiel - de l'accumulateur 32. Elle permet ainsi, au cas où l'accumulateur serait vide et où l'on aurait besoin de fluide sous pression, de remplir de fluide l'accumulateur 32 avec du fluide prélevé dans le réservoir 36. En général, le démarreur hydraulique 10 est associé à un démarreur électrique non représenté. En cas de défaillance du démarreur électrique, au cas où l'accumulateur n'est pas rempli, la pompe 56 permet de remplir celui-ci suffisamment pour assurer le démarrage du moteur 12.
Le conduit 48 est par ailleurs relié au conduit d'évacuation 60 par un limiteur de pression 58. Celui-ci permet d'évacuer du fluide vers le réservoir 36, au cas où la pression dans l'accumulateur 32 excède une valeur maximale prédéterminée. Le conduit 48 est également relié au conduit d'évacuation 60 par une valve de vidange manuelle 62, qui permet si nécessaire de vider l'accumulateur 32 dans le réservoir 36.
Le remplissage de la chambre 22 de l'accumulateur 32 est fait par la pompe 14, via un conduit 80 à l'extérieur du corps 16, et un conduit 66 à l'intérieur du corps 16 : Le conduit 80 relie l'orifice de refoulement 140 de la pompe 14 à un raccord de charge 64 agencé sur la paroi extérieure du corps 16. Le conduit 66 relie ce raccord 64 au conduit 48, via une valve de charge 68. Cette valve 68 présente deux positions I et II. En première position I, elle relie le raccord 64 à la chambre 22, via le conduit 48 : Cette position permet ainsi le remplissage de l'accumulateur. Un clapet anti-retour 65 disposé entre le conduit 48 et la valve 68 empêche alors toute remontée de fluide de la chambre 22 vers la pompe 14. En position II, la valve 68 relie le conduit 64 au réservoir 36 via le conduit d'évacuation 60 : Cette position permet de diriger le fluide provenant de la pompe 14 vers le réservoir 36.
En outre, entre le raccord 64 et la valve 68, un limiteur de pression 70 est disposé en dérivation sur le conduit 66 et permet l'échappement de fluide du conduit 66 vers le conduit d'évacuation 60. Le limiteur 70 permet de limiter la pression dans le conduit 66 et donc, en sortie de la pompe 14.
Enfin, le remplissage et la sortie de fluide du réservoir 36 se font via un unique raccord 76, agencé sur la paroi extérieure du corps 16. Ce raccord est directement relié à la chambre 23 du réservoir 36. L'accumulateur 32 et le réservoir 36 échangent du fluide avec le moteur 13 de la manière suivante : Un conduit d'alimentation 72 du moteur relie le raccord 50 (et par suite l'accumulateur 32) à l'orifice d'alimentationl3I du moteur 13, et un conduit d'échappement 74 du moteur relie l'orifice d'échappement 130 du moteur 13 au réservoir 36, via le raccord 76. Le moteur 13 peut ainsi être alimenté par l'accumulateur 32 du système 15, et rejeter le fluide utilisé dans le réservoir 36.
D'autre part, l'orifice d'admission 141 de la pompe 14 est relié au conduit 74 par un conduit 78 (Le conduit 78 rejoint le conduit 74 en un embranchement T). L'orifice d'admission 141 de la pompe est par conséquent relié au réservoir 36, ce qui permet à la pompe 14 de prélever du fluide dans le réservoir 36. D'autre part, l'orifice de refoulement 140 de la pompe 14 est relié, comme cela a été indiqué, par le conduit 80 au raccord 64, qui est relié au conduit d'accumulateur 48 lorsque la valve 68 est en position I. Ainsi, dans cette position de la valve 68, la pompe 14 permet de remplir de fluide sous pression (à la pression de refoulement de la pompe 14) l'accumulateur 32.
Dans le système 15, l'accumulateur 32, et donc notamment le réservoir d'azote de la chambre 21, et la chambre sous pression 22, sont dimensionnés de telle sorte que l'évacuation de fluide sous pression, se produisant lors du passage de la valve 52 de la position III à la position I, actionne le moteur 13 de manière à permettre le démarrage du moteur 12.
La figure 3 présente de manière simplifiée un système hydraulique 115 constituant un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, les éléments ayant la même structure ou la même fonction que des éléments du premier mode de réalisation (figure 2) sont notés avec la même référence numérique que pour le premier mode de réalisation.
La différence entre le système 115 et le système 15 réside dans l'agencement du corps cylindrique dans lequel le système est réalisé : Alors que le corps 16 est formé simplement d'une portion de tube, le corps 116 du système 115 est constitué par une première portion de tube 120, et une seconde portion de tube 118. La première portion de tube 120 contient le réservoir 36, alors que la seconde portion de tube 118 contient l'accumulateur 32. La première portion 120 de tube présente plus faible épaisseur que la portion 118, grâce à quoi elle est de poids et de coût réduits par rapport à la partie correspondante du corps 16. Une telle épaisseur réduite est suffisante, du fait que la pression dans le réservoir 36 est égale ou sensiblement égale à la pression atmosphérique, qui est bien inférieure à la pression régnant dans l'accumulateur 32 (qui peut être supérieure à 200 Bars).
Les composants du système 115 disposés à l'intérieur du corps 116 sont identiques aux composants correspondants du système 15.
La figure 4 présente un système hydraulique 215 dans un troisième mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, les éléments ayant la même structure ou la même fonction que des éléments du premier mode de réalisation (figure 2) sont notés avec la même référence numérique que pour le premier mode de réalisation.
La différence entre le système 215 et le système 15 réside dans l'agencement de l'espace d'expansion. Cet espace a vocation à recevoir le fluide excédentaire, qui ne peut être contenu dans le réservoir 36 malgré le déplacement de la paroi mobile 34.
Alors que dans les deux premiers modes de réalisation, l'espace d'expansion (la chambre 24) est aménagé dans le volume même du tube constituant le réservoir 36, en revanche dans le troisième mode de réalisation, l'espace d'expansion 124 est déporté. L'espace d'expansion 124 est en effet agencé dans un récipient 126, et est relié au réservoir 36 par une conduite (ou un passage) 135 qui fait communiquer le réservoir 36 avec l'espace d'expansion 124. La conduite 135 assure en fait le raccordement du récipient 126 au réservoir 36 de manière indirecte, puisqu'elle raccorde le récipient 126 seulement au conduit 74, celui-ci assurant alors la liaison avec le réservoir 36.
Grâce au déport de l'espace d'expansion 124, les contraintes d'encombrement causées par cet espace peuvent être évitées ou du moins allégées, et cela sans augmenter le volume du corps du réservoir, du fait que le récipient 126 est disposé à l'extérieur du corps tubulaire 16.
Avantageusement, le déport de l'espace d'expansion permet de disposer le réservoir (ou l'ensemble accumulateur / réservoir) dans une position (et notamment une orientation) quelconque. Par exemple, lorsque comme dans l'exemple de la figure 4, l'accumulateur et le réservoir sont logés dans un même corps tubulaire 16, celui-ci peut être disposé horizontalement plutôt que verticalement.
Le récipient 126 peut être disposé à différentes hauteurs (ou altitudes) par rapport au réservoir 36, selon que l'on veut privilégier la récupération des fuites du démarreur hydraulique ou l'évacuation de l'air éventuellement présent dans le réservoir :
Dans le mode de réalisation de la figure 4, le récipient 126 est placé plus bas que le réservoir 36. Ainsi, les fuites de fluide du démarreur hydraulique 10 peuvent être collectées et dirigées simplement par gravité jusqu'au récipient 126. Le récipient 126, positionné dans un point bas par rapport au démarreur hydraulique 10, sert ainsi avantageusement de récipient de collecte des différentes fuites survenant dans le démarreur.
Dans un autre mode de réalisation au contraire, le récipient 126 peut être positionné en hauteur par rapport au réservoir 36, c'est-à-dire au-dessus de celui-ci. L'avantage de ce dernier agencement est que dans ce cas, le fluide contenu dans le récipient 126 tend spontanément à retourner dans le réservoir 36, par gravité. L'air éventuellement entraîné par le fluide dans le réservoir 36 est ainsi évacué de celui-ci.
Le récipient 126 joue le rôle d'un réservoir de compensation. Il peut être réalisé de manière similaire à un réservoir de fluide pour automobile. Il comporte un évent 139 qui peut être un simple passage ouvert, ou peut (de préférence) comporter un filtre ou une membrane : Un filtre permet de relier l'espace d'expansion à l'atmosphère ; une membrane permet à la fois de réguler la pression dans l'espace d'expansion à la pression atmosphérique, et d'éviter toute pollution du fluide. L'évent 139 peut aussi être équipé d'un clapet à pression/dépression comme ceux qui équipent les réservoirs de carburant ; de tels clapets empêchent les échanges gazeux avec l'atmosphère environnante dans une certaine plage de pression.
A des degrés divers, ces dispositifs évitent ou limitent l'évaporation du fluide, et/ou l'entrée d'humidité ou de contaminants par respiration dans le circuit hydraulique.
D'autre part, dans ce mode de réalisation la cloison mobile 34 est une cloison étanche, qui contribue à isoler le circuit de fluide hydraulique de l'atmosphère environnante. Le réservoir 36 comporte enfin une ouverture 130 munie d'un bouchon permettant le remplissage en fluide du circuit hydraulique.
La chambre 24 peut être agencée de différentes manières :
- Dans un premier mode de réalisation, l'extrémité de la chambre 24 est ouverte ; cela suppose que le piston 35 soit parfaitement étanche.
- Dans un deuxième mode de réalisation (figure 4), la chambre 24 est fermée du côté opposé à la cloison mobile 34, par une membrane étanche dépliable 41. Cette membrane 41 est formée avec un soufflet, ce qui lui permet d'accompagner les déplacements de la cloison 34. La membrane 41 permet de contenir les sorties d'huile se produisant par suintement le long des joints de la cloison 34. Différents types de soufflets peuvent être utilisés, notamment de type 'accordéon' c'est-à-dire avec une partie dépliable de forme globalement cylindrique (comme représenté sur la figure 4), ou encore de type "rondelle', c'est-à-dire avec une partie dépliable de forme globalement conique lorsque le soufflet est déployé mais pouvant se mettre à plat lorsque le soufflet n'est pas sollicité.
- Dans un troisième mode de réalisation, l'extrémité de la chambre 24 est fermée par la cloison 38 du côté opposé à la cloison mobile 34 (l'évent 39 permettant les entrées/sorties d'air dans cette chambre).
Naturellement en pratique, les deuxième et troisième modes de réalisation (figure 4) sont plus sûrs et présentent une meilleure protection vis-à-vis de la poussière et de l'usure, ainsi qu'une meilleure propreté en cas de suintement d'huile d'un côté à l'autre de la cloison mobile 34.
De préférence, l'espace d'expansion - et donc le récipient 126 - sont dimensionnés de telle sorte que leur volume soit égal ou seulement légèrement supérieur aux fluctuations du volume d'huile dues aux variations thermiques. Le réservoir 126 peut être ainsi être très compact, puisqu'il ne sert normalement à compenser ni d'importantes variations de volume de fluide, ni la formation d'émulsions. Par conséquent, il peut avoir un volume très réduit, ce qui facilite l'implantation du système 215 à bord d'un véhicule.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système hydraulique (15) comprenant :
- un accumulateur (32) dans lequel un piston (28) coulissant délimite une chambre (22) dite 'chambre sous pression' et peut être sollicité afin de mettre sous pression un fluide hydraulique contenu dans ladite chambre,
- un réservoir (36) de volume variable,
le système se caractérisant en ce qu'il comporte en outre un bras (40) qui, lorsque le piston est sollicité et évacue du fluide hors de la chambre sous pression, est actionné conjointement avec le piston et déplace une paroi mobile du réservoir, entraînant ainsi une augmentation de volume du réservoir sensiblement égale à la diminution de volume de la chambre sous pression ;
le système étant agencé de telle sorte que le réservoir est apte à recevoir le fluide évacué provenant de la chambre sous pression, le système comportant en outre des moyens de maintien (35,39) pour maintenir la pression dans le réservoir sensiblement à la pression atmosphérique.
2. Système selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens de maintien comprennent un passage (35,135) faisant communiquer le réservoir et un espace d'expansion (24,124) maintenu à la pression atmosphérique.
3. Système selon la revendication 2, agencé de telle sorte que, lorsqu'il est en fonction, en cas de présence de fluide dans l'espace expansion, ce fluide tend à retourner dans le réservoir par gravité.
4. Système selon la revendication 2 ou 3, dans lequel ledit passage comprend une ou plusieurs parties filtrantes (35).
5. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel l'espace d'expansion (24,124) est relié à l'atmosphère via un filtre (39), ou encore est délimité par une membrane de manière à rester sensiblement à la pression atmosphérique.
6. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le passage est formé dans la paroi mobile (34) ; la paroi mobile sépare deux chambres (23,24) formées dans un même corps (16,120), une première d'entre elles constituant le réservoir, la deuxième d'entre elles, reliée à l'atmosphère et maintenue à la pression atmosphérique, constituant l'espace d'expansion.
7. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le réservoir est formé dans un corps, l'espace d'expansion (124) est formé dans un récipient (126) extérieur audit corps, et est relié au réservoir par une conduite (135) constituant ledit passage.
8. Système selon la revendication 6 ou 7, dans lequel ledit corps est une première portion (120) de tube.
9. Système selon la revendication 8, dans lequel l'accumulateur est également formé dans ladite première portion de tube (16).
10. Système selon la revendication 8, dans lequel l'accumulateur est formé dans une deuxième portion (118) de tube, coaxiale à ladite première portion (120) de tube, et fixée à une extrémité de celle-ci.
11. Système selon la revendication 10, dans lequel la première et la deuxième portion de tube sont d'épaisseurs différentes.
12. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel un compartiment à équipements (30) est formé entre l'accumulateur (32) et le réservoir (36), et au moins une valve (52) est agencée dans ledit compartiment à équipements.
13. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, comportant en outre une valve (52) de décharge progressive, apte à permettre l'évacuation de fluide hors de l'accumulateur de manière progressive.
14. Système selon les revendications 12 et 13, dans lequel la valve de décharge est disposée dans ledit compartiment à équipements (16).
15. Démarreur hydraulique comportant un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, et un moteur hydraulique alimenté par ledit accumulateur et dont l'échappement est dirigé vers le réservoir.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3015345A (en) * 1958-06-02 1962-01-02 Martin Marietta Corp Combination reservoir-accumulator arrangement for hydraulic system
FR2418343A1 (fr) * 1978-02-24 1979-09-21 Carman Vincent Dispositif de demarrage pour vehicule
DE3920030A1 (de) * 1988-06-25 1989-12-28 Zahnradfabrik Friedrichshafen Hydraulische energiespeicheranlage
DE19617950A1 (de) * 1996-05-04 1997-11-13 Hydac Technology Gmbh Kolbenspeicher mit Gasvorspannung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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None

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11111936B2 (en) 2019-08-20 2021-09-07 Roller Bearing Company Of America, Inc. Piston assembly having reduced extend force and reduced displacement volume

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