WO2003000534A2 - Procede et dispositif de repartition d'un flux d'entree entre un flux de sortie prioritaire et un flux de sortie secondaire - Google Patents

Procede et dispositif de repartition d'un flux d'entree entre un flux de sortie prioritaire et un flux de sortie secondaire Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to the technical field of the distribution and regulation of the flow rate of a fluid flow, coming from a source of pressurized fluid, and intended for means of transformation of the energy transported by the fluid. under pressure, in mechanical movements.
  • the invention relates more particularly to the field of systems for distributing or dividing a flow of fluid called input into two flows of fluid, called output, a first output flow of which has priority over the second output flow which is then said to be secondary.
  • a device is for example used to supply, from a source of pressurized fluid comprising a fixed displacement hydraulic pump driven by an internal combustion engine, various receivers, of a handling vehicle, such as for example the steering assistance device and actuators for handling equipment.
  • the vehicle steering assistance function can be considered to have priority over the handling functions.
  • a distribution device otherwise called a "priority divider" which distributes the input flow from the source of fluid so that, when the input flow is less than a threshold value, direct all the input flow to the priority flow, the secondary flow then having a zero flow.
  • the priority divider maintains the flow of the priority flow at a constant value equal to the threshold value and directs the additional flow of the input flow to the secondary flow.
  • the priority divider used to ensure this distribution, is generally a fully hydraulic regulation device which comprises, on the one hand, an inlet pipe and, on the other hand, a priority outlet pipe and a secondary outlet pipe.
  • the distribution means are, most often, constituted by a mobile distribution drawer between a rest position and an extension position.
  • the distribution slide is then adapted to, in the rest position, ensure communication between the inlet pipe and the priority outlet pipe, and, between the rest position and the extension position, ensure a in variable section communication, depending on the position of the slide, of the inlet pipe with the priority and secondary outlet pipes.
  • the distribution means further comprise an elastic return member of the distribution drawer in the rest position as well as a control chamber of the drawer in extension and a return chamber of the drawer in the rest position.
  • the priority divider also comprises means for controlling the distribution means which comprise, on the one hand, a control throttle placed on the priority output pipe.
  • the control means further comprise a return control channel connecting the return chamber to the priority outlet pipe downstream of the control throttle and an extension control channel connecting the control chamber in extension to the priority outlet line upstream of the choke.
  • the position of the distribution slide is a function of the pressure difference existing at the terminals of the control throttle, a pressure difference which is itself a function of the flow rate passing through the choke.
  • the divider return member is then designed so that, as long as the pressure difference across the control throttle is less than the value corresponding to the threshold flow rate, the distribution slide remains in the rest position.
  • the pressure difference is greater than the calibration of the return member, the distributor slide moves under the effect of the pressure prevailing in the control chamber in extension which is higher than that prevailing in the recall control chamber.
  • the displacement of the distribution slide then causes a distribution of the inlet flow between the priority outlet pipe and the secondary outlet pipe, so that the flow rate of the priority outlet flow maintains a constant value equal to the threshold value and the flow rate of the secondary flow is substantially equal to the difference between the flow of the input flow and the flow of the priority flow.
  • a drawback of this device lies in the fact that it is not able to take into account different operating conditions of the source of pressurized fluid.
  • the flow threshold value generally corresponds to the flow of the fixed pump when the engine is idling and therefore provides power available which could be described as minimal.
  • the priority distribution device or divider induces a loss of energy at the level of the priority flow.
  • the need therefore appears to have a new method for distributing an inlet fluid stream into two outlet fluid streams, an outlet stream of which has priority over the second secondary outlet stream which can take into account different phases of the operation of a source of pressurized fluid supplying the input flow and which makes it possible to reduce the losses at the level of the priority flow.
  • the invention therefore relates to a method for distributing an inlet fluid stream from a source of pressurized fluid, into two outlet fluid streams, a first outlet stream of which is has priority over the second so-called secondary output stream.
  • the first method is characterized in that it consists in particular in:
  • the invention also relates to a distribution device intended for implementing the distribution method according to the invention.
  • the invention also relates to a device for distributing an inlet fluid stream, coming from a source of pressurized fluid, into at least two outlet fluid streams, a first outlet stream of which has priority over compared to the second so-called secondary output stream, which includes:
  • FIG. 1 schematically illustrates a first embodiment of a distribution device involving fully hydraulic or pneumatic regulation of its operation.
  • FIG. 2 illustrates an embodiment of a constituent element of the device according to FIG. 1.
  • FIG. 3 illustrates the relationship between the flow of the input flow and the flow of the priority flow in a preferred embodiment of the device according to FIG. 1.
  • FIG. 4 illustrates another embodiment of a distribution device according to the invention involving mixed hydraulic and electromagnetic regulation.
  • a distribution device according to the invention, designated together by the reference 1 in Figure 1, is intended to ensure distribution of a flow of fluid E from a source of pressurized fluid 2 into two flows of fluid S1 and S2 each intended to supply one or more user receivers 3 and 4 respectively.
  • the flow from the source of fluid under pressure 2 can be qualified, with respect to the distribution device 1, as an input flow, while the flows S1 and S2, intended to supply the receivers 3 and 4, can be qualified as an output flow always with respect to the distribution 1.
  • the device 1 comprises an inlet pipe 10 intended to channel the inlet flow E and two outlet pipes 11 and 12 intended to channel the outlet flows S1 and S2.
  • the output line 11 is intended to supply power to the receiver 3 corresponding to an essential function of the installation or of the vehicle, not shown, implementing the distribution device 1, so that the output stream S1 can be considered as priority by compared to the output flow S2 intended to supply other functions 4 of the installation or of the vehicle which are of less importance than the function provided by the user receiver 3.
  • the output line 11 can therefore be qualified as priority while the second outlet line 12 can be described as secondary.
  • the device 1 further comprises distribution means 13 which ensure communication, of variable section, of the inlet pipe 10 with, on the one hand, the priority outlet pipe 11 and, on the other hand, the secondary pipe 12.
  • the distribution means 13 comprise a distribution slide or three-way compensating piston 14 movable between a rest position, as illustrated in FIG. 1, and an extension position, not shown.
  • the distributor 14 puts in direct communication the inlet pipe 10 and the priority outlet pipe 11, while closing the secondary outlet pipe 12.
  • the drawer 14 puts in communication the inlet pipe 10 with both the priority pipe 11 and the secondary pipe 12.
  • the distribution slide 14 provides communication, of section variable, depending on the position of the drawer, of the inlet line 10 with the lines 11 and secondary 12 priority output, to ensure modulation of the flows of the priority S1 and secondary S2 flows.
  • the distribution slide 14 is subjected to the action of an elastic member 15 for returning to the rest position which guarantees that the inlet flow will be directed towards the priority outlet pipe 11 when the device 1 is pressurized.
  • the distribution means 13 further comprise a chamber 16 for returning to the rest position, which is in relation to the distribution drawer 14.
  • the distribution means 13 also include an extension control chamber 17 which is also in relation to the distribution slide 14.
  • the distribution device 1 comprises means 20 for controlling the distribution means 13.
  • the control means 20 comprise a control throttle 21 which is placed on the priority outlet pipe 11 downstream of the distribution slide 14.
  • the control means 20 further comprise a return control channel 22 which connect the return chamber 16 to the priority outlet pipe 11 downstream of the control throttle 21.
  • the control means also include a second channel 23, of extension control, which connects the extension control chamber 17 to the priority output line 11 upstream of the control throttle 21.
  • the control throttle 21 has a passage section or a variable throttle and the distribution device 1 comprises control means 25 which act on the passage section of the control throttle 20.
  • the variation of the section of the control throttle 21 is ensured by a mobile restrictor and the control means 25 are intended to act on the position of the mobile restrictor.
  • FIG. 2 illustrates an embodiment of a distribution device which integrates both the distribution means 13 as well as the control means 20 comprising the choke 21 with variable section.
  • the choke 21 has, as a movable restrictor, a piston 26, movable between a start of travel corresponding to a maximum opening position as shown in FIG. 2 and an end of travel corresponding to a minimum open position.
  • the restrictor 26 is preferably subjected to the action of an elastic return member 27 at the start of the race or maximum opening position as shown in FIG. 1.
  • the throttle 21 comprises a chamber 28 for controlling the restrictor 26 in return and, according to the example illustrated, in opening.
  • the throttle valve 21 also includes a chamber 29 for controlling the restrictor 26 in positive displacement, here corresponding to a closing movement of the mobile restrictor 26.
  • control means 25 comprise a control throttle 30 which is placed on the inlet pipe 10 upstream of the distribution slide 14.
  • the control means also comprise a channel 31 of piloting in return of the mobile restrictor 26 which connects the piloting chamber in return 28 to the inlet pipe 10 downstream of the piloting throttle 30, with respect to the direction of circulation of the inlet flow E.
  • the steering means further comprise a positive displacement piloting channel 32 which connects the positive displacement piloting chamber 29 to the inlet pipe 10, upstream of the piloting throttle 30.
  • the position of the dispensing slide 14 is a function of the difference ⁇ PP between the pressure PP1 upstream of the choke 21 and the pressure PP2 downstream of the choke 21 on the priority output pipe 10. It should be noted that, taking into account the laws of fluid mechanics, the difference ⁇ PP is a function of the flow rate of the priority flow and of the section of the throttle of the throttle 21.
  • the position of the restrictor 26 of the control throttle 21 depends on the pressure difference ⁇ PE between the pressure PE1, upstream of the pilot choke 30, and the pressure PE2 downstream of the pilot choke 30 on the inlet pipe 10.
  • the pressure PE2 is applied to the mobile restrictor 26 at the opening piloting chamber 28 via the pilot channel 31 while the pressure PE1 is applied to the mobile restrictor 26 at the chamber for closing control 29 via the control channel 32.
  • the value of the difference ⁇ PE is a function of the flow rate of the input fluid and of the section of the throttle of the pilot throttle 30.
  • the difference ⁇ PE is a function direct flow QE of the input flow E, so that the position of the mobile restrictor 26 is itself a function of the input flow E.
  • the device 1, as described, operates in the following manner.
  • the distribution slide 14 is placed so that the input flow E is fully directed towards the priority output pipe 11.
  • the priority output flow S1 then has a flow Q1 equal to the flow QE of the input flow E.
  • the mobile restrictor 26 is in the maximum open position.
  • the distribution device 1 remains in this state until the input flow QE, and therefore the priority flow Q1, reaches a threshold value V1 from which the control throttle 21 is saturated.
  • the return member 15 is then designed so that the pressure difference ⁇ PP is sufficient to oppose the force of the elastic return member 15 and move the distribution slide 14 in the direction of a distribution of the flow d inlet E between the priority outlet pipe 11 and the secondary outlet pipe 12. From this stage, the flow rate of the secondary stream S2 increases.
  • the input flow E generates, at the terminals of the piloting throttle 30, the pressure difference ⁇ PE which applies to the movable restrictor 26.
  • the return member 27 is then chosen so that no movement of the restrictor 26 occurs as long as the flow rate QE of the input flow is less than the threshold value V1 and so that the displacement of the mobile restrictor 26 is carried out gradually from the threshold value V1.
  • the variation in the cross section of the throttle of the throttle 21 is a linear function of the position of the mobile restrictor 26, so that as the flow rate QE increases input flow E, the mobile restrictor 26 moves in the direction of a linear reduction in the section of the throttle of the throttle 21, which induces a linear decrease in the flow Q1 of the priority flow S1 to a state corresponding to a nominal value V2 of the flow rate QE of the input stream.
  • control throttle 21 is in a minimal opening situation, while the slide valve 14 distributes the input flow between the priority 11 and secondary 12 flows, so that the priority flow S1 has a constant flow C and the secondary flow S2 has a flow appreciably equivalent to the nearest losses, the difference between the flow rate QE of the input flow and the flow rate Q1 of the priority flow.
  • FIG. 3 more particularly illustrates the relationship which exists between the flow rate QE of the input flow E and the flow rate Q1 of the priority flow S1 in the context of the device 1 as illustrated, operating as described above.
  • the device 1 makes it possible to regulate and distribute the flow from the pressure source between a priority flow and a secondary flow, as a function of the flow rate of the pressure source and therefore indirectly of the speed of the drive motor of the fixed displacement pump.
  • This particularly advantageous characteristic makes it possible to ensure that, during nominal operation of the pressure source, that is to say from a speed of the heat engine for which it delivers its nominal torque and therefore its power nominal, the priority receiver 3 receives only the fluid flow strictly necessary for its normal operation.
  • FIG. 4 illustrates another embodiment of the device according to the invention, implementing mixed, hydraulic and electronic regulation.
  • the mobile restrictor 26 is actuated by an electromagnetic device 40 which is connected to a control unit 41.
  • the device further comprises a sensor 42 adapted for example on the drive shaft of the pump. the fluid source 2.
  • the control unit 41 is then adapted to act on the position of the mobile throttle 26 as a function of the engine speed in order to obtain, for example, a variation curve of the flow rate Q1 of the priority flow S1 such as shown in Figure 3.
  • control unit 41 could be adapted so as to obtain a variation in the flow rate of the priority flow which is not a linear function as illustrated and which could be of any other form, depending on the nature of the priority receiver or else source of pressurized fluid.
  • the distribution device could be produced in the form of a one-piece assembly or, on the contrary, result from the assembly or the use of separate elements ensuring the different functions of the device. division.
  • the invention is not limited to the examples described above because various modifications can be made thereto without departing from its scope.

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Abstract

Le procédé consiste notamment à :- déterminer une caractéristique de fonctionnement de la source de fluide,- maintenir, tant que la caractéristique de fonctionnement possède une valeur inférieure à une valeur dite seuil, le débit (Q1) du flux prioritaire (S1) sensiblement égal au débit (QE) du flux d'entrée (E) et le débit du flux secondaire (S2) à une valeur nulle,- répartir le flux d'entrée (E) entre le flux prioritaire (S1) et le flux secondaire (S2), lorsque la caractéristique de fonctionnement possède une valeur supérieure à la valeur seuil (V1), en faisant varier le débit (Q1) du flux prioritaire (S1) en fonction de la valeur de la caractéristique de fonctionnement de la source de fluide (2).

Description

Procédé et dispositif de répartition d'un flux d'entrée entre un flux de sortie prioritaire et un flux de sortie secondaire
L'invention concerne le domaine technique de la distribution et de la régulation du débit d'un flux de fluide, en provenance d'une source de fluide sous pression, et à destination de moyens de transformation de l'énergie, transportée par le fluide sous pression, en mouvements mécaniques. L'invention concerne plus particulièrement le domaine des systèmes de répartition ou de division d'un flux de fluide dit d'entrée en deux flux de fluide, dit de sortie, dont un premier flux de sortie est prioritaire par rapport au deuxième flux de sortie qui est alors dit secondaire. Un tel dispositif est par exemple utilisé pour alimenter, à partir d'une source de fluide sous pression comprenant une pompe hydraulique à cylindrée fixe entraînée par un moteur à combustion interne, différents récepteurs, d'un véhicule de manutention, tels que par exemple le dispositif d'assistance de la direction et les actionneurs des moyens de manutention. Pour des raisons de sécurité évidentes la fonction d'assistance à la direction du véhicule, peut être considéré comme prioritaire par rapport aux fonctions de manutention.
Ainsi, il est connu de mettre en oeuvre un dispositif de répartition autrement appelé "diviseur prioritaire" qui répartit le flux d'entrée en provenance de la source de fluide de manière à, lorsque le débit d'entrée est inférieur à une valeur seuil, diriger tout le flux d'entrée vers le flux prioritaire, le flux secondaire possédant alors un débit nul. En revanche, lorsque le débit d'entrée a atteint la valeur seuil, le diviseur prioritaire maintient le débit du flux prioritaire à une valeur constante égale à la valeur seuil et dirige le débit supplémentaire du flux d'entrée vers le flux secondaire.
Le diviseur prioritaire, utilisé pour assurer cette répartition, est généralement un dispositif à régulation intégralement hydraulique qui comprend, d'une part, une conduite d'entrée et, d'autre part, une conduite de sortie prioritaire et une conduite de sortie secondaire.
Des moyens sont alors interposés entre, d'une part, la conduite d'entrée et, d'autre part, les conduites de sortie prioritaire et secondaire pour assurer la répartition du flux d'entrée entre ces deux dernières. Les moyens de répartition sont, le plus souvent, constitués par un tiroir de distribution mobile entre une position de repos et une position d'extension. Le tiroir de distribution est alors adapté pour, en position de repos, assurer une mise en communication de la conduite d'entrée uniquement avec la conduite de sortie prioritaire, et, entre la position de repos et la position d'extension, assurer une mise en communication de section variable, en fonction de la position du tiroir, de la conduite d'entrée avec les conduites de sortie prioritaire et secondaire.
Les moyens de répartition comprennent en outre un organe de rappel élastique du tiroir de distribution en position de repos ainsi qu'une chambre de commande du tiroir en extension et une chambre de rappel du tiroir en position de repos.
Le diviseur prioritaire comporte également des moyens de commande des moyens de répartition qui comprennent, d'une part, un étranglement de commande placé sur la conduite de sortie prioritaire. Les moyens de commande comprennent, d'autre part, un canal de commande de rappel raccordant la chambre de rappel à la conduite de sortie prioritaire en aval de l'étranglement de commande et un canal de commande en extension raccordant la chambre de commande en extension à la conduite de sortie prioritaire en amont de l'étrangleur.
Ainsi, la position du tiroir de distribution est fonction de la différence de pression existant aux bornes de l'étrangleur de commande, différence de pression qui est elle-même une fonction du débit traversant l'étrangleur. L'organe de rappel du diviseur est alors conçu pour que, tant que la différence de pression aux bornes de l'étrangleur de commande est inférieure à la valeur correspondant au débit seuil, le tiroir de distribution reste en position de repos. En revanche, lorsque le débit est supérieur à la valeur seuil, la différence de pression est supérieure au tarage de l'organe de rappel, le tiroir distributeur se déplace sous l'effet de la pression régnant dans la chambre de commande en extension qui est supérieure à celle régnant dans la chambre de commande en rappel. Le déplacement du tiroir de distribution entraîne alors une répartition du flux d'entrée entre la conduite de sortie prioritaire et la conduite de sortie secondaire, de sorte que le débit du flux de sortie prioritaire conserve une valeur constante égale à la valeur seuil et le débit du flux secondaire est sensiblement égal à la différence entre le débit du flux d'entrée et le débit du flux prioritaire. Un tel dispositif donne généralement entière satisfaction quant à sa fonction de diviseur élémentaire. Toutefois, un inconvénient de ce dispositif réside dans le fait qu'il n'est pas en mesure de prendre en considération différentes conditions de fonctionnement de la source de fluide sous pression. Ainsi, dans le cas précédent, lorsque la source de fluide comprend une pompe de cylindrée fixe entraînée par un moteur à combustion interne, la valeur seuil du débit correspond généralement au débit de la pompe fixe lorsque le moteur tourne au ralenti et offre donc une puissance disponible qui pourrait être qualifiée de minimale. Or, en cours d'utilisation normale de l'engin de manutention, le moteur à combustion interne tourne à des régimes très nettement supérieurs au régime de ralenti, la pression et le débit, disponibles en sortie de pompe, sont tels que le flux prioritaire délivre, avec une valeur de débit égale à la valeur seuil, une puissance très nettement supérieure à celle nécessaire pour assurer un fonctionnement normal du dispositif d'assistance de la direction, garantissant la sécurité de l'engin. Ainsi, le dispositif de répartition ou diviseur prioritaire, selon l'art antérieur, et le procédé de répartition qu'il met en oeuvre, induise une perte d'énergie au niveau du flux prioritaire.
Il apparaît donc le besoin de disposer d'un nouveau procédé de répartition d'un flux de fluide d'entrée en deux flux de fluide de sortie dont un flux de sortie est prioritaire par rapport au deuxième flux de sortie secondaire qui puisse prendre en considération différentes phases du fonctionnement d'une source de fluide sous pression fournissant le flux d'entrée et qui permette de réduire les pertes au niveau du flux prioritaire. Afin de répondre à ces objectifs, l'invention concerne donc un procédé de répartition d'un flux de fluide d'entrée en provenance d'une source de fluide sous pression, en deux flux de fluide de sortie dont un premier flux de sortie est prioritaire par rapport au deuxième flux de sortie dit secondaire.
Selon l'invention, le premier procédé est caractérisé en ce qu'il consiste notamment à :
- déterminer une caractéristique de fonctionnement de la source de fluide,
- maintenir le débit du flux secondaire à une valeur nulle tant que la caractéristique de fonctionnement possède une valeur inférieure à une valeur seuil, - répartir le flux d'entrée entre le flux prioritaire et le flux secondaire, lorsque la caractéristique de fonctionnement possède une valeur supérieure à la valeur seuil, en faisant varier le débit du flux prioritaire en fonction de la valeur de la caractéristique de fonctionnement de la source de fluide.
L'invention concerne également un dispositif de répartition destiné à la mise en oeuvre du procédé de répartition selon l'invention. Ainsi, l'invention concerne également un dispositif de répartition d'un flux de fluide d'entrée, en provenance d'une source de fluide sous pression, en au moins deux flux de fluide de sortie dont un premier flux de sortie est prioritaire par rapport au deuxième flux de sortie dit secondaire, qui comprend :
- une conduite d'entrée,
- une conduite de sortie prioritaire,
- une conduite de sortie secondaire, - des moyens de répartition qui assurent une mise en communication, de section variable, de la conduite d'entrée avec, d'une part, la conduite de sortie prioritaire et, d'autre part, la conduite de sortie secondaire,
- et des moyens de commande des moyens de répartition. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description effectuée ci-dessous en référence aux dessins annexés qui illustrent différentes formes non limitatives de mise en oeuvre du procédé selon l'invention et de réalisation de dispositifs de répartition conformes à l'invention. La figure 1 illustre, de manière schématique, une première forme de réalisation d'un dispositif de répartition faisant intervenir une régulation entièrement hydraulique ou pneumatique de son fonctionnement.
La figure 2 illustre une forme de réalisation d'un élément constitutif du dispositif selon la figure 1.
La figure 3 illustre la relation entre le débit du flux d'entrée et le débit du flux prioritaire dans une variante de réalisation préférée du dispositif selon la figure 1.
La figure 4 illustre une autre forme de réalisation d'un dispositif de répartition selon l'invention faisant intervenir une régulation mixte hydraulique et électromagnétique. Un dispositif de répartition, conforme à l'invention, désigné dans on ensemble par la référence 1 à la figure 1 , est destiné à assurer la répartition d'un flux de fluide E en provenance d'une source de fluide sous pression 2 en deux flux de fluide S1 et S2 destinés à alimenter chacun un ou plusieurs récepteurs utilisateurs respectivement 3 et 4. Le flux en provenance de la source de fluide sous pression 2 peut être qualifiée, par rapport au dispositif de répartition 1 , de flux d'entrée, tandis que les flux S1 et S2, destinés à alimenter les récepteurs 3 et 4, peuvent être qualifiés de flux de sortie toujours par rapport au dispositif de répartition 1. Ainsi, le dispositif 1 comprend une conduite d'entrée 10 destinée à canaliser le flux d'entrée E et deux conduites de sortie 11 et 12 destinées à canaliser les flux de sortie S1 et S2. Selon l'invention, le flux de sortie S1 issu de la conduite de sortie
11 est destiné à assurer l'alimentation du récepteur 3 correspondant à une fonction essentielle de l'installation ou du véhicule, non représenté, mettant en oeuvre le dispositif de répartition 1 , de sorte que le flux de sortie S1 peut être considéré comme prioritaire par rapport au flux de sortie S2 destiné à alimenter d'autres fonctions 4 de l'installation ou du véhicule qui présentent une moindre importance que la fonction assurée par le récepteur utilisateur 3. La conduite de sortie 11 peut donc être qualifiée de prioritaire tandis que la deuxième conduite de sortie 12 peut être qualifiée de secondaire.
Afin d'assurer la répartition du flux d'entrée E circulant dans la conduite d'entrée 10, entre le flux de sortie prioritaire S1 , circulant dans la conduite de sortie prioritaire 11 , et le flux secondaire S2, circulant dans la conduite de sortie secondaire 12, le dispositif 1 comprend en outre des moyens de répartition 13 qui assurent une mise en communication, de section variable, de la conduite d'entrée 10 avec, d'une part, la conduite de sortie prioritaire 11 et, d'autre part, la conduite secondaire 12.
Les moyens de répartition 13 comprennent un tiroir de distribution ou piston compensateur trois voies 14 mobile entre une position de repos, telle qu'illustrée à la figure 1 , et une position d'extension, non représentée.
En position de repos, le distributeur 14 met en communication directe la conduite d'entrée 10 et la conduite de sortie prioritaire 11 , tout en obturant la conduite de sortie secondaire 12. En revanche, en position d'extension, le tiroir 14 met en communication la conduite d'entrée 10 à la fois avec la conduite prioritaire 11 et la conduite secondaire 12. Dans les positions intermédiaires entre la position de repos et la position d'extension, le tiroir de distribution 14 assure une mise en communication, de section variable, en fonction de la position du tiroir, de la conduite d'entrée 10 avec les conduites de sortie prioritaire 11 et secondaire 12, pour assurer une modulation des débits des flux prioritaire S1 et secondaire S2.
Le tiroir de distribution 14 est soumis à l'action d'un organe élastique 15 de rappel en position de repos qui garantit que le flux d'entrée sera dirigé vers la conduite de sortie prioritaire 11 lors de la mise en pression du dispositif 1.
Afin de permettre un contrôle de la position du tiroir de distribution 14, les moyens de répartition 13 comprennent en outre une chambre 16 de rappel en position de repos, qui est en relation avec le tiroir de distribution 14. Les moyens de répartition 13 comprennent également une chambre 17 de commande en extension qui est aussi en relation avec le tiroir de distribution 14.
Par ailleurs, le dispositif de répartition 1 comprend des moyens 20 de commande des moyens de répartition 13. Les moyens de commande 20 comprennent un étrangleur de commande 21 qui est placé sur la conduite de sortie prioritaire 11 en aval du tiroir de distribution 14. Les moyens de commande 20 comprennent en outre un canal 22 de commande en rappel qui raccordent la chambre de rappel 16 à la conduite de sortie prioritaire 11 en aval de l'étranglement de commande 21. Les moyens de commande comprennent aussi un deuxième canal 23, de commande en extension, qui raccorde la chambre de commande en extension 17 à la conduite de sortie prioritaire 11 en amont de l'étrangleur de commande 21.
Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, l'étrangleur de commande 21 possède une section de passage ou un étranglement variable et le dispositif de répartition 1 comprend des moyens de pilotage 25 qui agissent sur la section de passage de l'étrangleur de commande 20. De manière préférée, la variation de la section de l'étrangleur de commande 21 est assurée par un restricteur mobile et les moyens de pilotage 25 sont destinés à agir sur la position du restricteur mobile. La figure 2 illustre une forme de réalisation d'un dispositif de répartition qui intègre à la fois les moyens de répartition 13 ainsi que les moyens de commande 20 comprenant l'étrangleur 21 à section variable. Selon l'exemple illustré, l'étrangleur 21 possède, en tant que restricteur mobile, un piston 26, mobile entre un début de course correspondant à une position d'ouverture maximale telle que représentée à la figure 2 et une fin de course correspondant à une position d'ouverture minimale. Le restricteur 26 est de préférence soumis à l'action d'un organe élastique 27 de rappel en début de course ou position d'ouverture maximale telle que représentée à la figure 1. Afin d'autoriser un pilotage de la position du restricteur 26, l'étrangleur 21 comprend une chambre 28 de commande de pilotage du restricteur 26 en rappel et, selon l'exemple illustré, en ouverture. L'étrangleur 21 comprend également une chambre 29 de pilotage du restricteur 26 en déplacement positif, correspondant ici à un mouvement de fermeture du restricteur mobile 26.
Selon l'exemple illustré aux figures 1 et 2, les moyens de pilotage 25 comprennent un étrangleur de pilotage 30 qui est placé sur la conduite d'entrée 10 en amont du tiroir de répartition 14. Les moyens de pilotage comprennent également un canal 31 de pilotage en rappel du restricteur mobile 26 qui raccorde la chambre de pilotage en rappel 28 à la conduite d'entrée 10 en aval de l'étrangleur de pilotage 30, par rapport au sens de circulation du flux d'entrée E. Les moyens de pilotage comprennent en outre un canal 32 de pilotage en déplacement positif qui raccorde la chambre de pilotage en déplacement positif 29 à la conduite d'entrée 10, en amont de l'étrangleur de pilotage 30.
Compte tenu de la configuration du dispositif de distribution tel que décrit précédemment, la position du tiroir de distribution 14 est fonction de la différence ΔPP entre la pression PP1 en amont de l'étrangleur 21 et la pression PP2 en aval de l'étrangleur 21 sur la conduite de sortie prioritaire 10. Il doit être remarqué que, compte tenu des lois de la mécanique des fluides, la différence ΔPP est une fonction du débit du flux prioritaire et de la section de l'étranglement de l'étrangleur 21.
De même, la position du restricteur 26 de l'étrangleur de commande 21 dépend de la différence de pression ΔPE entre la pression PE1 , en amont de l'étrangleur de pilotage 30, et la pression PE2 en aval de l'étrangleur de pilotage 30 sur la conduite entrée 10. La pression PE2 est appliquée au restricteur mobile 26 au niveau de la chambre de pilotage en ouverture 28 par l'intermédiaire du canal de pilotage 31 tandis que la pression PE1 est appliquée au restricteur mobile 26 au niveau de la chambre de pilotage en fermeture 29 par l'intermédiaire du canal de pilotage 32. La valeur de la différence ΔPE est fonction du débit du fluide entrée et de la section de l'étranglement de l'étrangleur de pilotage 30. Dans la mesure où l'étrangleur de pilotage 30 présente une section constante, la différence ΔPE est une fonction directe du débit QE du flux entrée E, de sorte que la position du restricteur mobile 26 est elle-même fonction du flux d'entrée E.
Le dispositif 1 , tel que décrit, fonctionne de la manière suivante. Lors de la mise en service de la source de fluide 2, avant mise sous pression des conduites, d'une part, d'entrée 10 et, d'autre part, de sortie prioritaire 11 et secondaire 12, le tiroir de distribution 14 est placé de manière que le flux d'entrée E est intégralement dirigé vers la conduite de sortie prioritaire 11. Le flux de sortie prioritaire S1 présente alors un débit Q1 égal au débit QE du flux d'entrée E. De plus, dans cet état, le restricteur mobile 26 est en position d'ouverture maximale.
Le dispositif de répartition 1 reste dans cet état jusqu'à ce que le débit d'entrée QE, et donc le débit prioritaire Q1 , atteigne une valeur seuil V1 à partir de laquelle l'étrangleur de commande 21 est saturé. L'organe de rappel 15 est alors conçu pour que la différence de pression ΔPP soit suffisante pour s'opposer à la force de l'organe de rappel élastique 15 et déplacer le tiroir de distribution 14 dans le sens d'une répartition du flux d'entrée E entre la conduite de sortie prioritaire 11 et la conduite de sortie secondaire 12. A partir de ce stade, le débit du flux secondaire S2 augmente.
Par ailleurs, il doit être remarqué que le flux d'entrée E génère, aux bornes de l'étrangleur de pilotage 30, la différence de pression ΔPE qui s'applique sur le restricteur mobile 26. L'organe de rappel 27 est alors choisi pour qu'aucun mouvement du restricteur 26 n'intervienne tant que le débit QE du flux d'entrée est inférieur à la valeur seuil V1 et pour que le déplacement du restricteur mobile 26 se fasse progressivement à partir de la valeur seuil V1. Selon une forme de réalisation préférée, la variation de la section de l'étranglement de l'étrangleur 21 est une fonction linéaire de la position du restricteur mobile 26, de sorte qu'au fur et à mesure de l'augmentation du débit QE du flux d'entrée E, le restricteur mobile 26 se déplace dans le sens d'une réduction linéaire de la section de l'étranglement de l'étrangleur 21 , ce qui induit une diminution linéaire du débit Q1 du flux prioritaire S1 jusqu'à un état correspondant à une valeur nominale V2 du débit QE du flux d'entrée. Dans cet état, l'étrangleur de commande 21 se trouve dans une situation d'ouverture minimale, tandis que le tiroir 14 assure une répartition du flux d'entrée entre les flux prioritaire 11 et secondaire 12, de manière que le flux prioritaire S1 présente un débit constant C et le flux secondaire S2 présente un débit sensiblement équivalent aux pertes près, à la différence entre le débit QE du flux d'entrée et le débit Q1 du flux prioritaire.
La figure 3 illustre plus particulièrement la relation qui existe entre le débit QE du flux d'entrée E et le débit Q1 du flux prioritaire S1 dans le cadre du dispositif 1 tel qu'illustré, fonctionnant comme décrit ci-dessus.
Bien entendu, une telle relation linéaire par morceau dépend de la forme du restricteur mobile 26 et, au sens de l'invention, il pourrait être possible d'obtenir, à partir de la valeur seuil V1 du débit du flux QE d'entrée, un tout autre type de variation pour le débit QE1 du flux prioritaire en fonction du débit QE du flux d'entrée.
Dans la mesure où la source de fluide sous pression 2 comprend une pompe à cylindrée fixe, entraînée par un moteur thermique, le dispositif 1 permet d'assurer, une régulation et une répartition du flux en provenance de la source de pression entre un flux prioritaire et un flux secondaire, en fonction du débit de la source de pression et donc indirectement du régime du moteur d'entraînement de la pompe à cylindrée fixe. Cette caractéristique particulièrement avantageuse permet de s'assurer que, lors d'un fonctionnement nominal de la source de pression, c'est-à-dire à partir d'un régime du moteur thermique pour lequel il délivre son couple nominal et donc sa puissance nominale, le récepteur prioritaire 3 ne reçoit que le débit de fluide strictement nécessaire à son fonctionnement normal.
La figure 4 illustre une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention, mettant en oeuvre une régulation mixte, hydraulique et électronique. Selon cette autre forme de réalisation, le restricteur mobile 26 est actionné par un dispositif électromagnétique 40 qui est raccordé à un bloc de commande 41. Le dispositif comprend en outre un capteur 42 adapté par exemple sur l'arbre d'entraînement de la pompe de la source de fluide 2. Le bloc de commande 41 est alors adapté pour agir sur la position de l'étrangleur mobile 26 en fonction du régime moteur afin d'obtenir, par exemple, une courbe de variation du débit Q1 du flux prioritaire S1 telle qu'illustrée à la figure 3.
Bien entendu, le bloc de commande 41 pourrait être adapté de façon à obtenir une variation du débit du flux prioritaire qui ne soit pas une fonction linéaire telle qu'illustrée et qui pourrait être de toute autre forme, selon la nature du récepteur prioritaire ou encore de la source de fluide sous pression. Bien entendu, au sens de l'invention, le dispositif de répartition pourrait être réalisé sous la forme d'un ensemble monobloc ou au contraire résulter de l'assemblage ou de la mise en oeuvre d'éléments séparés assurant les différentes fonctions du dispositif de répartition. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de répartition d'un flux de fluide d'entrée (E) en provenance d'une source de fluide sous pression (2), en deux flux de fluide de sortie (S1 , S2) dont un premier flux de sortie (S1 ) est prioritaire par rapport au deuxième flux (S2) de sortie dit secondaire, caractérisé en ce qu'il consiste notamment à :
- déterminer une caractéristique de fonctionnement de la source de fluide, - maintenir, tant que la caractéristique de fonctionnement possède une valeur inférieure à une valeur dite seuil, le débit (Q1) du flux prioritaire (S1) sensiblement égal au débit (QE) du flux d'entrée (E) et le débit du flux secondaire (S2) à une valeur nulle,
- répartir le flux d'entrée (E) entre le flux prioritaire (S1) et le flux secondaire (S2), lorsque la caractéristique de fonctionnement possède une valeur supérieure à la valeur seuil (V1), en faisant varier le débit (Q1) du flux prioritaire (S1) en fonction de la valeur de la caractéristique de fonctionnement de la source de fluide (2).
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il consiste à faire varier le débit (Q1) du flux prioritaire (S1), tant que la caractéristique de fonctionnement possède une valeur supérieure à la valeur seuil (V1), selon une loi de variation décroissante.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à : - faire varier le débit (Q1) du flux prioritaire (S1) tant que la valeur de la caractéristique de fonctionnement est comprise entre la valeur seuil (V1) et une valeur nominale (V2),
- maintenir le débit (Q1) du flux prioritaire (S1) à une valeur constante, lorsque la caractéristique de fonctionnement est supérieure à la caractéristique nominale (V2).
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste à faire varier le débit (Q1) du flux prioritaire (S1), tant que la valeur de la caractéristique de fonctionnement est comprise entre la caractéristique seuil (V1) et la valeur nominale (V2), selon une fonction linéaire de la caractéristique de fonctionnement.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste à faire varier le débit (Q1) du flux prioritaire selon une fonction linéaire décroissante de la caractéristique de fonctionnement de la source de fluide.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer, en tant que caractéristique de fonctionnement, directement ou indirectement la valeur du débit (QE) de la source de fluide (2).
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en oeuvre une source (2) de fluide sous pression comprenant une pompe hydraulique entraînée par un moteur à régime variable.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste :
- à mettre en oeuvre, en tant que pompe hydraulique de la source de fluide (2), une pompe à cylindrée fixe et - à déterminer directement ou indirectement, en tant que caractéristique de fonctionnement de la source de fluide (2), la valeur du débit de la pompe.
9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer, en tant que caractéristique de fonctionnement de la source de fluide (2), le régime du moteur d'entraînement de la pompe hydraulique.
10. Dispositif de répartition d'un flux d'entrée (E) de fluide en provenance d'une source (2) de fluide sous pression, en au moins deux flux de sortie (S1 , S2) de fluide dont un premier flux de sortie (S1) est prioritaire par rapport au deuxième flux (S2) de sortie dit secondaire, du type comprenant : - une conduite d'entrée (10),
- une conduite de sortie prioritaire (11 ),
- une conduite de sortie secondaire (12),
- des moyens de répartition (13) qui assurent une mise en communication, de section variable, de la conduite d'entrée (10) avec, d'une part, la conduite de sortie prioritaire (11 ) et, d'autre part, la conduite de sortie secondaire (12),
- et des moyens de commande (20) des moyens de répartition (14), caractérisé en ce que les moyens de répartitions (14) et les moyens de commande (20) sont adaptés pour mettre en oeuvre le procédé de répartition selon l'une des revendications 1 à 9.
11. Dispositif de répartition d'un flux d'entrée (E) de fluide en provenance d'une source (2) de fluide sous pression ou au moins deux flux de sortie (S1 , S2) dont un flux de sortie (S1 ) est prioritaire par rapport au deuxième flux (S2) de sortie dit secondaire, du type comprenant : - une conduite d'entrée (10),
- une conduite de sortie prioritaire (11 ),
- une conduite de sortie secondaire (12),
- des moyens de répartition (14) comprenant :
. un tiroir de répartition (14) qui est mobile entre une position de repos et une position d'extension et qui, d'une part, en position de repos, assure une mise en communication de la conduite d'entrée 10 uniquement avec la conduite de sortie prioritaire et, d'autre part, entre les positions de repos et d'extension, assure une mise en communication de section variable en fonction de la position du tiroir 14 de la conduite d'entrée (10) avec les conduites de sortie prioritaire (11 ) et secondaire (12), . une chambre (17) de commande du tiroir (14) en extension, . une chambre (16) de commande du tiroir (14) en rappel, . un organe (15) de rappel du tiroir (14) en position de repos, - des moyens (20) de commande des moyens de répartition comprenant :
. un étrangleur de commande (21) placé sur la conduite de sortie prioritaire (11 ), . un canal de commande en rappel (22) raccordant la chambre de rappel (16) à la conduite de sortie prioritaire (11 ) en aval de l'étrangleur de commande (21),
. un canal de commande en extension (23) raccordant la chambre de commande en extension (17) à la conduite de sortie prioritaire (11) en amont de l'étrangleur, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (26) pour faire varier la section de l'étranglement de l'étrangleur de commande (21) et des moyens (30) de pilotage de la variation de la section de l'étrangleur de commande (21).
12. Dispositif de répartition selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'étrangleur mobile (21) comprend, en tant que moyen pour faire varier sa section, un restricteur mobile (26) et en ce que les moyens de pilotage comprennent un actionneur électromagnétique (40) qui agit sur la position du restricteur (26) et qui est destiné à être raccordé à un bloc de commande (41).
13. Dispositif de répartition selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (42) de mesure d'une caractéristique de fonctionnement de la source de fluide (2) raccordés à un bloc de commande (41) qui est adapté pour piloter l'actionneur (40) du restricteur (26) de manière à faire varier la section de l'étrangleur en fonction de la valeur de la caractéristique de fonctionnement de la source de fluide (2).
14. Dispositif de répartition selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de mesure (42) comprennent un capteur de rotation destiné à mesurer la vitesse de rotation d'un moteur d'entraînement de la source de fluide sous pression (2).
15. Dispositif de répartition selon la revendication 11, caractérisé en ce que : - l'étrangleur de commande (21) comprend :
. en tant que moyen pour faire varier sa section d'étranglement, un restricteur (26) mobile entre un début et une fin de course, . une chambre (29) de pilotage en déplacement positif du restricteur (26), • une chambre (28) de pilotage en rappel du restricteur (26),
. un organe (27) de rappel du restricteur en début de . course, - les moyens de pilotage de la position du restricteur comprennent : . un étrangleur de pilotage (30) placé sur la conduite d'entrée (10), • un canal (32) de pilotage en déplacement positif, raccordant la chambre (29) de pilotage en déplacement positif à la conduite d'entrée (10) en amont de l'étrangleur de pilotage (30), • un canal (31 ) de pilotage en rappel raccordant la chambre de pilotage en rappel (28) à la conduite d'entrée (10) en aval de l'étrangleur de pilotage (30).
16. Dispositif de répartition selon la revendication 15, caractérisé en ce que la position de début de course du restricteur mobile (26) correspond à une ouverture maximale de l'étrangleur de commande (21) et la position de fin de course du restricteur mobile (26) correspond à une ouverture minimal de l'étrangleur de commande (21).
17. Dispositif de répartition selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce qu'il est adapté pour que :
- le débit (Q1) du flux prioritaire (S1) soit égal au débit (QE) du flux d'entrée lorsque le débit d'entrée (QE) est inférieur à une valeur seuil (V1 ),
- le débit (Q1) du flux prioritaire (S1) varie en fonction du débit d'entrée (QE) lorsque le débit d'entrée est supérieur à la valeur seuil.
18. Dispositif de répartition selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce qu'il est adapté pour que : - le débit (Q) du flux prioritaire (S1) soit égal au débit (QE) du flux d'entrée
(E) tant que le débit d'entrée (QE) est inférieur à une valeur seuil (V1),
- le débit (Q1) du flux prioritaire (S1) soit une fonction linéaire décroissante du débit (QE) du flux d'entrée (E) tant que le débit d'entrée (QE) est compris entre la valeur seuil (V1 ) et une valeur nominale (V1 ), - le débit (Q1) du flux prioritaire (S1) soit constant lorsque le débit (QE) du flux d'entrée est supérieur à la valeur nominale (V1),
- le débit du flux secondaire (S2) soit sensiblement égal aux pertes près à la différence entre le débit d'entrée (QE) et le débit prioritaire (Q1).
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