FR2954422A1 - By-pass device for high pressure flow type divider during hydraulic installation of e.g. vehicles, has ducts arranged on two sides of parts of junction of bearing, so as to be connected with branch dividers and dividing drawers - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF BY PASS POUR DIVISEUR DE DEBIT A PLUSIEURS BRANCHES A USAGE HYDRAULIQUE. L'invention se rattache au secteur technique des diviseurs de débit en particulier à haute pression intégré dans des installations hydrauliques à applications variées. 10 Selon l'art antérieur, les diviseurs de débit haute pression sont connus et sont agencés pour diviser un débit volumétrique en deux débits dans un rapport prédéterminé selon les besoins. Ainsi le diviseur de débit est un composant hydraulique permettant de répartir un certain 15 pourcentage de débit entrant ou sortant sur différentes branches quelles que soient les conditions de pression sur ces dernières. BY PASS DEVICE FOR MULTI-BRANCH FLOW DIVIDER FOR HYDRAULIC USE. The invention relates to the technical sector of flow dividers, in particular high-pressure integrated in hydraulic systems for various applications. According to the prior art, the high-pressure flow dividers are known and are arranged to divide a volumetric flow rate into two flow rates in a predetermined ratio as required. Thus the flow divider is a hydraulic component for distributing a certain percentage of inflow or outflow on different branches regardless of the pressure conditions on the latter.
De manière courante, on utilise des diviseurs à deux branches, le débit étant partagé dans un rapport prédéterminé sur deux voies. On a ainsi illustré figure 12 la mise en oeuvre de ce concept. Commonly, two-branch divisors are used, the flow rate being shared in a predetermined two-way ratio. FIG. 12 illustrates thus the implementation of this concept.
QT est la quantité totale de débit et Q1 et Q2 les quantités divisées à chaque branche. 20 25 Dans la plupart des cas, ces composants hydrauliques fonctionnent en diviseur de débit ou en réunificateur de débit par addition. Il faut alors équilibrer les pressions aux bornes de tous les orifices calibrés (gicleurs) sur chacune des branches du diviseur de débit. QT is the total quantity of flow and Q1 and Q2 the quantities divided at each branch. In most cases, these hydraulic components operate as a flow divider or an additive rate reunifier. It is then necessary to balance the pressures across all the calibrated orifices (nozzles) on each of the branches of the flow divider.
Afin d'avoir une précision de division optimale la différence de pression optimale aux bornes des gicleurs doit être supérieure à 10 bars. Cette disposition génère une consommation de puissance hydraulique. Pour y remédier, la plupart des diviseurs de débit sont équipés d'un tiroir supplémentaire appelé tiroir by pass qui permet de laisser passer le fluide avec un minimum de pertes de charges. Dans ce cas, la répartition des débits n'est plus assurée. Pour y remédier, il faut alors piloter le tiroir by pass. On a ainsi pour bien comprendre la technique antérieure illustré un diviseur de débit à deux voies avec un tiroir by pass (1) et un tiroir diviseur (2). Ceux-ci sont intégrés dans le corps (3) du diviseur de débit constitué d'un composant principal (3a) agencé pour la réception des tiroirs by pass (1) et diviseur (2) et aussi avec les conduits internes (4) de circulation de fluide. L'entrée de fluide est matérialisée par QT et la sortie du diviseur par Q1 et Q2. Le tiroir diviseur et le tiroir by pass sont disposés parallèles entre eux avec des conduits (4) de passage de fluide. Le tiroir by pass (1) est monté guidé dans son logement avec une capacité de coulissement longitudinal à l'encontre d'un ressort de rappel (5) pénétrant à la fois dans un logement (1.1) formé sur le tiroir by pass et dans une cavité borgne (3b 1) établie sur un composant secondaire (3b) constitutif du corps (3) après assemblage. Le déplacement du tiroir by pass à l'encontre du ressort de pression (5) s'effectue par un moyen de commande hydraulique connu. Ainsi qu'illustré, figure 1, le tiroir by pass est agencé sensiblement dans sa partie médiane avec deux évidements 1.2 séparés l'un de l'autre par une partie centrale (1.3) dans le même plan de génératrice que les parties d'extrémités (1.4) du tiroir by pass. Selon la position du tiroir by pass les évidements précités permettent ou non la régulation de débit à travers le tiroir (2). In order to have an optimal division accuracy, the optimum pressure difference across the nozzles must be greater than 10 bar. This arrangement generates a hydraulic power consumption. To remedy this, most flow dividers are equipped with an additional drawer called bypass drawer that allows to pass the fluid with a minimum of losses. In this case, the distribution of the flows is no longer ensured. To remedy this, it is necessary to control the drawer by pass. It is thus clear to understand the prior art illustrated a two-way flow divider with a bypass drawer (1) and a divider (2). These are integrated in the body (3) of the flow divider consisting of a main component (3a) arranged for the reception of drawers by pass (1) and divider (2) and also with the internal ducts (4) of fluid circulation. The fluid inlet is materialized by QT and the output of the divider by Q1 and Q2. The divider and the bypass drawer are arranged parallel to each other with conduits (4) for fluid passage. The drawer bypass (1) is mounted guided in its housing with a longitudinal sliding capacity against a return spring (5) penetrating both in a housing (1.1) formed on the drawer bypass and in a blind cavity (3b 1) established on a secondary component (3b) constituting the body (3) after assembly. The displacement of the bypass tray against the pressure spring (5) is effected by a known hydraulic control means. As illustrated in FIG. 1, the bypass drawer is arranged substantially in its median part with two recesses 1.2 separated from each other by a central part (1.3) in the same generatrix plane as the end parts. (1.4) of the drawer by pass. Depending on the position of the drawer by pass the aforementioned recesses allow or not the flow control through the drawer (2).
Un second composant secondaire (3c) dénommé chapeau assure la fermeture du diviseur de débit, en opposition au précédent (3b). Des moyens de liaison assurent la fermeture de l'ensemble. On a ainsi représenté, figure 1, par QT, la distribution du fluide et par Q1 et Q2 la réception dudit fluide dans les deux branches du diviseur. A second secondary component (3c) called cap closes the flow divider, in opposition to the previous one (3b). Connecting means ensure the closure of the assembly. FIG. 1 shows, by QT, the distribution of the fluid and, by Q1 and Q2, the reception of said fluid in the two branches of the divider.
La problématique, à l'origine de l'invention est la suivante. The problematic, at the origin of the invention is as follows.
Lorsqu'on veut assurer une division du débit sur un nombre de branches supérieures à 2, on met en oeuvre des systèmes hydrauliques utilisant deux ou trois ou n diviseurs de débit en série, chacun étant équipé d'un tiroir diviseur et d'un tiroir by pass. La gestion de ce diviseur de débit requiert alors le pilotage de tous les tiroirs by pass, ce qui peut être complexe. Cette mise en oeuvre possible et pratiquée en tant que telle génère des installations de système encombrantes et onéreuses. En outre, le nombre de tiroirs by pass est excessif mais incompressible par rapport à la fonction choisie. On a ainsi représenté, figure 2, de manière schématique, une représentation illustrant une mise en oeuvre en parallèle et en série de plusieurs diviseurs de débit permettant d'arriver dans l'exemple illustré à trois branches de sorties Q1, Q2, Q3. When it is desired to ensure a division of the flow rate over a number of branches greater than 2, hydraulic systems using two or three or n series flow dividers are used, each being equipped with a divider and a drawer by pass. The management of this flow divider then requires the control of all the drawers by pass, which can be complex. This possible implementation and practiced as such generates cumbersome and expensive system installations. In addition, the number of drawers by pass is excessive but incompressible compared to the chosen function. FIG. 2 is a diagrammatic representation of a parallel and series implementation of several flow dividers making it possible to arrive in the illustrated example at three output branches Q1, Q2, Q3.
La démarche du demandeur a donc été de reconsidérer la conception d'un diviseur de débit permettant d'avoir au moins trois branches de diviseur de fluide tout en limitant le nombre de tiroirs by pass et ainsi assurer les fonctionnalités classiques d'un diviseur de débit à haute pression en particulier. The applicant's approach was therefore to reconsider the design of a flow divider allowing to have at least three branches of fluid divider while limiting the number of drawers by pass and thus ensure the conventional functions of a flow divider at high pressure in particular.
Pour ce faire, l'analyse a porté aussi bien sur le diviseur de débit en tant que tel que de ses composants, afin de trouver une solution simple et peu coûteuse valable aussi bien pour les diviseurs de débits à trois branches qu'à quatre branches. Ainsi selon une première caractéristique de l'invention, le dispositif by pass pour diviseur de débit du type comprenant un tiroir by pass établi selon un corps d'aspect cylindrique dont les extrémités sont agencées pour coopérer avec d'un côté un moyen de rappel élastique et l'autre avec un circuit de commande hydraulique, la partie centrale comprenant un évidement sur une partie de la longueur du tiroir by pass, est caractérisé en ce que le tiroir by pass comprend entre la partie centrale présentant l'évidement et la partie d'extrémité pour la commande hydraulique, une portée cylindrique dont le diamètre correspond à celui desdites parties d'extrémité, ladite portée cylindrique étant agencée intérieurement avec une pluralité de conduits débouchant en symétrie de part et d'autre sur les parties de jonction de ladite partie pour la mise en communication ou non des conduits disposés dans le diviseur de débit à trois ou quatre branches, et en relation avec les tiroirs diviseurs. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. To do this, the analysis focused on both the flow divider itself and its components, in order to find a simple and inexpensive solution valid for both three-branch and four-branch flow divisors. . Thus according to a first feature of the invention, the device by pass for flow divider of the type comprising a drawer by pass established according to a body of cylindrical appearance whose ends are arranged to cooperate with one side an elastic return means and the other with a hydraulic control circuit, the central part comprising a recess on a part of the length of the drawer by pass, is characterized in that the drawer by pass comprises between the central part having the recess and the part d end for the hydraulic control, a cylindrical seat whose diameter corresponds to that of said end portions, said cylindrical seat being arranged internally with a plurality of ducts opening symmetrically on both sides on the joining parts of said part for placing in communication or not the conduits arranged in the flow divider with three or four branches, and in relation to c dividing drawers. These and other characteristics will be apparent from the rest of the description.
Pour fixer l'objet de l'invention illustrée d'une manière non limitative aux figures des dessins où : - La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un diviseur de débit à deux voies ou branches selon l'art antérieur avec un tiroir diviseur et un tiroir by pass. For fixing the object of the invention illustrated in a nonlimiting manner to the drawing figures in which: - Figure 1 is a cross-sectional view of a flow divider with two channels or branches according to the prior art with a divider drawer and a drawer by pass.
La figure 2 est une vue à caractère schématique du circuit hydraulique d'un système de plusieurs diviseurs de débit montés en série selon l'art antérieur. La figure 3 est une vue de face d'un tiroir by pass selon l'invention. Figure 2 is a schematic view of the hydraulic circuit of a system of several flow dividers connected in series according to the prior art. Figure 3 is a front view of a drawer by pass according to the invention.
La figure 4 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne A-A de la figure 3. La figure 5 est le schéma hydraulique d'un diviseur de débit à trois branches équipé d'un tiroir by pass selon l'invention. La figure 6 est une vue suivant le schéma de la figure 5 dans laquelle le diviseur de débit est en situation de sollicitation (mode division). La figure 7 est une vue suivant le schéma de la figure 5 dans lequel le diviseur de débit 3 branches n'est pas en situation de sollicitation (mode by pass). La figure 8 est le schéma hydraulique d'un diviseur de débit 4 branches. Figure 4 is a longitudinal sectional view along the line A-A of Figure 3. Figure 5 is a hydraulic diagram of a flow divider with three branches equipped with a bypass drawer according to the invention. FIG. 6 is a view according to the diagram of FIG. 5 in which the flow divider is in a biasing situation (division mode). FIG. 7 is a view according to the diagram of FIG. 5 in which the 3-branch flow divider is not in a solicitation situation (bypass mode). Figure 8 is the hydraulic diagram of a 4-branch flow divider.
La figure 9 est une vue en coupe transversale du diviseur de débit. La figure 10 est une vue partielle d'un diviseur de débit 4 branches, avec un seul tiroir by pass, les tiroirs diviseurs n'étant pas représentés. La figure 11 est une vue illustrant l'étanchéité entre les branches obtenue par le tiroir by pass. Figure 9 is a cross-sectional view of the flow divider. Figure 10 is a partial view of a flow divider 4 branches, with a single drawer by pass, the dividing drawers not being shown. Figure 11 is a view illustrating the tightness between the branches obtained by the drawer by pass.
La figure 12 est une vue d'un diviseur à deux branches selon l'art antérieur. Figure 12 is a view of a divider with two branches according to the prior art.
Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. In order to make the object of the invention more concrete, it is now described in a nonlimiting manner illustrated in the figures of the drawings.
Le diviseur de débit selon l'invention, est identifié par (10) et il est agencé pour permettre une division de débit à trois ou quatre branches à partir d'un corps en incluant un tiroir by pass (11) conformé spécifiquement selon l'invention et deux ou trois tiroirs diviseurs (12) selon les applications dont les caractéristiques constitutives sont celles décrites précédemment selon l'art antérieur. En d'autres termes, l'invention réside essentiellement dans la conception du tiroir by pass qui est adapté pour permettre la division de débit à travers trois ou quatre branches prévues dans le corps du diviseur de débit. A cet effet, en se référant aux figures 3 et 4 des dessins, le tiroir by pass (11) comprend un corps d'aspect cylindrique dont les extrémités (11.2) et (11.1) sont agencées pour coopérer avec un moyen de rappel du type ressort (5) connu en soi et l'autre avec un circuit de commande hydraulique (19) connu en soi. Le tiroir by pass comprend dans sa partie centrale un évidement (11.3) sur une partie de sa longueur. Selon l'invention, le tiroir by pass comprend entre la partie centrale (11.3) et la partie d'extrémité 11.1 pour la commande hydraulique, une portée cylindrique (11.4) dont le diamètre correspondant à celui des parties d'extrémités (11.1) (11.2). Cette portée cylindrique (11.4) est agencée intérieurement avec une pluralité de conduits (11.5) débouchant deux à deux en symétrie d'un même côté et de part et d'autre de ladite portée sur les parties de jonction de celle-ci, avec le corps du tiroir by pass pour la mise en communication ou non des conduits disposés dans le diviseur de débit à trois ou quatre branches. On a représenté à titre d'exemple non limitatif, figure 3, six conduits (11.5) débouchant sur chaque face de la portée cylindrique (11.4). Ces conduits sont transversaux dans l'épaisseur de la portée cylindrique (11.4), en étant disposés en oblique et communiquant entre eux par leur partie centrale de liaison comme représenté figure 4. Le tiroir by pass comprend au-delà de la portée cylindrique (11.4) un second évidement (11.6) adjacent à la partie d'extrémité du tiroir by pass. The flow divider according to the invention is identified by (10) and is arranged to allow a three or four-branched flow division from a body including a bypass drawer (11) shaped specifically according to FIG. invention and two or three divider drawers (12) according to the applications whose constitutive characteristics are those described previously according to the prior art. In other words, the invention essentially resides in the design of the bypass drawer which is adapted to allow the division of flow through three or four branches provided in the body of the flow divider. For this purpose, with reference to FIGS. 3 and 4 of the drawings, the drawer bypass (11) comprises a body of cylindrical appearance whose ends (11.2) and (11.1) are arranged to cooperate with a return means of the type spring (5) known per se and the other with a hydraulic control circuit (19) known per se. The drawer by pass comprises in its central part a recess (11.3) over part of its length. According to the invention, the drawer bypass comprises between the central portion (11.3) and the end portion 11.1 for the hydraulic control, a cylindrical seat (11.4) whose diameter corresponding to that of the end portions (11.1) ( 11.2). This cylindrical seat (11.4) is arranged internally with a plurality of ducts (11.5) opening in pairs symmetrically on the same side and on either side of said seat on the joining parts thereof, with the body of the bypass drawer for placing in communication or not conduits arranged in the flow divider with three or four branches. There is shown by way of non-limiting example, Figure 3, six ducts (11.5) opening on each side of the cylindrical seat (11.4). These ducts are transverse in the thickness of the cylindrical seat (11.4), being arranged obliquely and communicating with each other by their central connecting part as shown in FIG. 4. The drawer by pass comprises beyond the cylindrical seat (11.4 ) a second recess (11.6) adjacent to the end portion of the drawer bypass.
Le corps du diviseur comprend également des conduits (12, 13, 14, 15, 16) reliant et débouchant dans les logements du tiroir by pass (11) et des tiroirs diviseurs (12). The divider body also comprises ducts (12, 13, 14, 15, 16) connecting and opening into the slots of the bypass drawer (11) and dividing drawers (12).
En se référant aux figures 5 et 7, on a représenté la position du tiroir by pass (11) en situation de passage ou de non passage de fluide vers les tiroirs diviseurs. Selon la figure 6, le tiroir by pass n'est pas sollicité de sorte que la portée cylindrique (11.4) ne permet pas la mise en communication avec les conduits (13 et 14). Par ailleurs, de part le positionnement, de la partie d'extrémité (11.a), celle-ci vient obturer les conduits (15 et 16). Il n'y a pas de passage de fluide autorisé, et les tiroirs diviseurs régulent pour assurer la répartition du débit rentrant ou sortant. Referring to Figures 5 and 7, there is shown the position of the drawer bypass (11) in the situation of passage or no passage of fluid to the dividing drawers. According to Figure 6, the bypass drawer is not biased so that the cylindrical surface (11.4) does not allow communication with the conduits (13 and 14). Furthermore, from the positioning of the end portion (11.a), it closes the ducts (15 and 16). There is no fluid passage allowed, and the dividing drawers regulate to ensure the distribution of the incoming or outgoing flow.
Selon la figure 7, le tiroir by pass a été sollicité et il est donc déplacé dans son logement. De ce fait, les conduits (11.5) et le positionnement de la portée cylindrique (11.4) permettent la mise en communication des différents conduits (4, 13, 14, 15, 16). Le trajet du fluide autour du tiroir by pass a été représenté par un fléchage et dans ce cas, le débit de fluide passe avec un minimum de charge. On a représenté figure 5, une vue schématique du schéma hydraulique similaire à celui de la figure 2 mais avec un diviseur de débit trois branches et avec un seul tiroir by pass comme défini selon l'invention. Le débit de fluide QT est donc réparti dans les trois branches avec les quantités Q1, Q2, Q3. According to Figure 7, the bypass drawer has been solicited and it is moved in its housing. As a result, the ducts (11.5) and the positioning of the cylindrical seat (11.4) allow the communication of the different ducts (4, 13, 14, 15, 16). The path of the fluid around the bypass drawer has been represented by a signal and in this case, the flow of fluid passes with a minimum of load. FIG. 5 is a diagrammatic view of the hydraulic diagram similar to that of FIG. 2 but with a three-branch flow divider and with a single bypass drawer as defined according to the invention. The fluid flow rate QT is therefore distributed in the three branches with the quantities Q1, Q2, Q3.
On a représenté figure 8, le cas où le diviseur de débit est à quatre branches dans une configuration complémentaire à celle de la figure 5. On a représenté figure 10, en coupe le positionnement du seul tiroir by pass dans le corps du diviseur de débit, les tiroirs diviseurs n'étant pas représenté. On remarque la configuration particulière du corps du diviseur de débit qui est organisé avec 4 emplacements identiques pour chacune des branches de sortie Q1, Q2, Q3, Q4 de fluide. FIG. 8 shows the case where the flow divider has four branches in a configuration complementary to that of FIG. 5. FIG. 10 shows in section the positioning of the single bypass drawer in the body of the flow divider. , the dividing drawers not being shown. Note the particular configuration of the body of the flow divider which is organized with 4 identical locations for each of the output branches Q1, Q2, Q3, Q4 fluid.
Selon la figure 11, le tiroir by pass est à étanchéité sur une partie de sa périphérie avec son logement récepteur formé dans le corps du diviseur de débit. La figure 11 montre en détail comment le tiroir by pass assure la non communication des cavités 14 vers 13 , et 15 vers 16 et l'étanchéité entre les cavités se faisant par la périphérie du tiroir by pass. La fermeture de communication de la cavité (4) avec les conduits (13, 14, 15 et 16) se fait par les portées des parties cylindriques (11.4 et 11.2). Les avantages ressortent bien de l'invention. On souligne la nouvelle conception du diviseur de débit à trois ou à quatre branches avec l'utilisation d'un seul tiroir by pass. On simplifie ainsi de manière conséquente la réalisation du diviseur de débit. On limite les coûts de mise en oeuvre avec une multiplication inappropriée des tiroirs by pass. According to Figure 11, the drawer bypass is sealing on a portion of its periphery with its receiving housing formed in the body of the flow divider. Figure 11 shows in detail how the bypass drawer ensures the non-communication cavities 14 to 13, and 15 to 16 and the seal between the cavities being by the periphery of the drawer bypass. The communication closure of the cavity (4) with the conduits (13, 14, 15 and 16) is done by the bearing surfaces of the cylindrical portions (11.4 and 11.2). The advantages are apparent from the invention. The new design of the three or four-branched flow divider is emphasized with the use of a single drawer bypass. The embodiment of the flow divider is thus substantially simplified. It limits the costs of implementation with an inappropriate multiplication of drawers by pass.
L'invention trouve de nombreuses applications hydrauliques pour véhicules industrielles, agricoles, à manutention, travaux publics, et autres, citées à titre non limitatifs. The invention finds many hydraulic applications for industrial vehicles, agricultural, handling, public works, and others, cited in a non-limiting manner.
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Legal Events
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