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 tre 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-mme 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 tre 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 tre 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 tre 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 tre 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 tre qualifiée de prioritaire tandis que la deuxième conduite de sortie 12 peut tre 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 APP 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 tre remarqué que, compte tenu des lois de la mécanique des fluides, la différence APP est une fonction du débit du flux prioritaire et de la section de l'étranglement de l'étrangleur 21.

De mme, la position du restricteur 26 de l'étrangleur de commande 21 dépend de la différence de pression APE 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 APE 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 APE est une fonction

directe du débit QE du flux entrée E, de sorte que la position du restricteur mobile 26 est elle-mme 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 APP 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 tre remarqué que le flux d'entrée E génère, aux bornes de l'étrangleur de pilotage 30, la différence de pression APE 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 tre 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 tre 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 tre 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 tre 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 tre apportées sans sortir de son cadre.