INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Classiquement, la cuve comprend une tour de chargement et de déchargement suspendue à un couvercle qui ferme une ouverture de la cuve. La tour de chargement et de déchargement peut comporter une structure de type tripode, c’est-à-dire comportant trois mâts verticaux reliés les uns aux autres par des traverses formant une structure en treillis, ladite tour étant guidée par un support de la cuve émergeant d’une paroi de fond. La tour de chargement et de déchargement comprend alors au moins un conduit de déchargement et un organe de pompage dont la fonction est de décharger la cargaison hors de la cuve, ledit organe de pompage étant relié à un dispositif d’entrainement disposé en dehors de la cuve. Par ailleurs, afin de permettre une aspiration optimale de la cargaison, habituellement, l’élément d’aspiration est disposé au moins en partie dans un puisard formé dans la paroi de fond de la cuve qui permet d’augmenter la quantité de la cargaison extraite par le conduit de déchargement tout en assurant l’immersion de l’élément d’aspiration dans ladite cargaison, préservant ainsi son intégrité.
Il est alors connu de disposer le conduit de déchargement dans un des mâts de la structure de la tour de chargement et de déchargement. Un des inconvénients d’un tel arrangement de la tour de chargement et de déchargement réside alors dans la proximité entre le support guidant la structure de la tour et le puisard formé en regard du conduit de déchargement. Une telle proximité limite en effet la propriété de déformation de la paroi de cuve lors du stockage de la cargaison et lors de la mise à froid de la cuve préalablement à son remplissage par le gaz liquéfié, cette propriété de déformation étant nécessaire pour limiter la détérioration de la cuve. Par ailleurs, une telle disposition du conduit de déchargement dans un des mâts de la structure de la tour complexifie son accessibilité pour un opérateur. On comprend ainsi qu’une telle configuration de la cuve et plus particulièrement de la tour de chargement et de déchargement réduit la résistance de ladite cuve, nécessaire au stockage de gaz liquéfié, tout en limitant l’accessibilité du conduit de déchargement.
La présente invention s’inscrit dans ce contexte en proposant une disposition de l’organe de pompage différente des solutions de positionnement déjà existantes, permettant d’une part de faciliter l’accès à l’organe de pompage et au conduit de déchargement, tout en prenant en compte les contraintes mécaniques qui s’exercent sur la paroi de fond de la cuve de stockage.
Dans ce contexte, la présente invention a pour principal objet une tour de chargement et/ou de déchargement de gaz liquéfié pour une cuve destinée à contenir le gaz liquéfié, la tour s’étendant le long d’une direction principale d’extension entre une extrémité supérieure et une extrémité inférieure et comprenant une base à son extrémité inférieure, la tour comprenant au moins trois mâts solidaires de la base dont deux mâts forment des mâts arrière et le troisième mât forme un mât avant, la tour comprenant au moins un organe de pompage du gaz liquéfié disposé au moins en partie à l’extérieur d’un périmètre défini par une enveloppe extérieure des trois mâts, caractérisée en ce que la base comprend au moins un support de l’organe de pompage, ledit support s’étendant à l’extérieur dudit périmètre et à l’opposé de l’un quelconque des deux mâts arrière par rapport au mât avant.
La tour permet ainsi de pouvoir charger ou décharger du gaz liquéfié dans une cuve dans laquelle la tour est installée.
Le périmètre délimité par la structure de la tour correspond à une projection axiale de la structure de la tour sur une paroi de fond de la cuve de stockage dans laquelle est installée la tour. De plus, le périmètre est délimité par les bords extérieurs de chacun des mâts, c’est-à-dire par des portions circulaires des mâts positionnées le plus à l’extérieur de la structure. On comprend par cela que chacun des mâts présente une face intérieure orientée vers les autres mâts et une face extérieure tournée vers l’extérieur de la tour, le périmètre tangentant ces faces extérieures formant l’enveloppe extérieur. Ainsi, le périmètre de la tour passe par chacune des faces extérieures des mâts.
Ainsi, on tire avantage de la disposition de l’organe de pompage en dehors du périmètre délimité par la structure en ce qu’elle permet d’éloigner l’organe de pompage de la base de la tour. Cette disposition spécifique de l’organe de pompage, d’une part, facilite les actions de montage, d’installation, de maintenance ou autre à réaliser sur l’organe de pompage, et d’autre part, réduit la rigidification d’une paroi de la cuve dans laquelle est installée la tour.
En plus d’être disposé à l’extérieur de ce périmètre, l’organe de pompage est disposé avantageusement à l’avant du mât avant, cette disposition s’appréciant par rapport aux deux mâts arrière. Cette disposition à l’avant de la tour optimise encore plus les actions de montage, d’installation, de maintenance ou autre à réaliser sur l’organe de pompage, tout en limitant la rigidification de la paroi de la cuve dans laquelle la tour est installée.
On comprend également de ce qui précède que le support de l’organe de pompage est solidaire de la base de la tour, voire forme une excroissance de cette dernière. Cette solidarité du support avec la base facilite le maintien en position de l’organe de pompage par rapport à la tour notamment lorsque ladite tour est au moins partiellement immergée dans du gaz liquéfié.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le support comprend au moins une plateforme portant l’organe de pompage, ainsi qu’un système anti-ballotement du gaz liquéfié qui protège l’organe de pompage d’un choc résultant d’un mouvement dudit gaz liquéfié. La disposition à l’avant de la tour de l’organe de pompage et du support les expose à la houle du gaz liquéfié dans laquelle la tour peut être immergée au moins partiellement, cette houle pouvant entrer violemment en contact avec l’organe de pompage et le support, et entraîner une dégradation de ces derniers. Le système anti-ballotement permet alors de réduire la force du choc du gaz liquéfié contre l’organe de pompage et le support, limitant le risque de dégradation de ces derniers. Le système anti-ballotement est un organe de protection et cette protection est locale. Le système anti-ballotement est ainsi un système local visant à réduire les effets du ballotement.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le système anti-ballotement comprend au moins un bras de protection s’étendant entre la plateforme et au moins le mât avant. Le bras de protection est exposé au choc qui peut être formé par la houle de gaz liquéfié, limitant le choc subit par le support et l’organe de pompage.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le bras de protection s’étend entre la plateforme et l’un des mâts. De préférence, le bras de protection est fixé directement sur le mât avant. La solidarité des extrémités du bras de protection, d’une part de la plateforme et d’autre part de l’un des mâts, renforce la solidité du support par rapport à la base.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la plateforme comprend deux branches s’étendant parallèlement l’une par rapport à l’autre, la plateforme présentant une section en « U » vue dans un plan s’étendant perpendiculaire par rapport à la direction principale d’extension de la tour. La section en « U » peut être renforcée contre les effets du ballotement en ajoutant un renfort, par exemple boulonné pour être amovible, entre les extrémités du « U », pour traiter d’éventuels chargements hydrodynamiques plus sévères.
Lors de la fabrication d’un tel carter, on peut identifier préalablement, par des tests mécaniques d’efforts (ou une simulation 3D par ordinateur) les zones les plus aptes à concentrer les déformations qui résultent de l’effort du cycliste : ce sont ces zones que l’on cherchera à amincir, comme illustré en , pour y positionner des jauges.
En variante, illustrée en , la paroi 30 présente une zone 30a de configuration différente (par exemple plus fine) et/ou de matériau différent des autres parties de la paroi 30 et contre laquelle une jauge 23b est positionnée ; cette zone 30a forme un puits de contraintes. La jauge 23b est par exemple fixée par ses extrémités 23b 1 , 23b 2 . Par exemple, d’une manière générale, le carter 30 peut être en aluminium ou en magnésium ou en acier, ou en tout autre matériau métallique. Un matériau différent pour la zone 30a est par exemple un matériau en plastique.
Encore en variante, illustrée en , la paroi 30 présente un trou ou orifice ou évidement 30o au-dessus duquel, de préférence du côté intérieur du carter, un corps d’épreuve 30b, par exemple en matériau plastique, est positionné et est fixé aux bords du trou 30o par exemple par ses extrémités latérales 30b1, 30b2. Par exemple, ce corps d'épreuve a une épaisseur e’1 inférieure épaisseur e du carter. Sur ou contre ce corps d’épreuve 30b est fixée une jauge 23c, laquelle va détecter les déformations du corps 30b.
Par exemple, on peut tester plusieurs carters, avec différents capteurs ou différentes jauges, différentes rotations angulaires des capteurs ou des jauges et à différentes proximités des axes, avec des instruments calibrés et comparer les résultats avec un autre capteur de couple. Différents carters auront différents modules d'élasticité et/ou différentes imperfections de symétrie, ce qui permet de compenser les imperfections de la chaine de mesure et de traitement du signal.
En fonction de la forme exacte et du matériau de chaque carter, la position et/ou l’orientation des capteurs ou des jauges et/ou la position des puits de contrainte pourra être adaptée en appliquant les indications ci-dessus pour capter au mieux les contraintes qui résultent des efforts du cycliste. Par exemple, pratiquement :
- on peut effectuer des tests avec une ou des jauge(s) disposée(s) à différents endroits du carter et/ou suivant différentes orientations pour tester les déformations ;
- et/ou des tests en trois points de proximité différents donnent des indications sur la façon dont la déformation est fonction de la proximité à l’axe du pédalier ;
- et/ou 3 jauges au même point, ce qui permet de déterminer la jauge qui, pour un point donné, qui sera la mieux adaptée.
On peut en déduire de ces tests une meilleure cartographie de l'intensité de déformation sur le carter et de la contribution des efforts du cycliste à ces déformations.
Pour la réalisation d’une unité d’assistance électrique selon l’invention, pour une bicyclette à assistance électrique, on réalise d’abord un carter, puis :
- on peut identifier une ou plusieurs zones de la paroi 30 du carter 20 dans lesquelles les déformations de celui-ci sont principalement ou uniquement dues aux efforts de pédalage d’un cycliste ;
- on peut réaliser éventuellement un ou plusieurs puits de contraintes, comme expliqué ci-dessus dans lesdites zones ;
- on peut positionner un ou plusieurs capteur(s) 23, 25, 27, à 90° l’un de l’autre, ou réparties avec des angles différents de 90° entre elles, de déformations dans lesdites zones du carter, identifiées dans la 1ère étape ci-dessus, et/ou éventuellement dans ou sur ou contre un ou plusieurs puits de contraintes, réalisés dans l’étape précédente.
Enfin, le moteur électrique peut-être introduit ou positionné dans le carter, de même qu’une ou plusieurs carte(s) électronique(s).
Pour prévenir tout parasite résiduel sur les mesures qui proviendrait des effets du moteur ou de l’assistance électrique, une calibration préalable peut être effectuée en usine. Une fois les effets connus du moteur sur les déformations du carter, l’influence de ces effets peut être soustraite des mesures faites par les jauges selon l’invention. Il faut noter que l’on sait reconnaitre l'effort du cycliste juste avant de mettre de l'assistance, on connait également l'assistance électrique donc, par exemple par cartographie des différents cas d'effort cycliste et de couple moteur, on sait remonter au couple du cycliste.
Des tests en laboratoire, d’une part en fixant le carter sur une fixation de banc qui est sans bruit extérieur et d’autre part sur un vélo réel, peuvent permettre de déduire l'impact des perturbations sur le carter provenant du moteur interne (donc de l’assistance électrique) mais aussi de l'environnement extérieur. Il est ensuite possible de soustraire ces perturbations pour vérifier la déformation réelle du carter due aux efforts de pédalage du cycliste. De plus, des mesures plus poussées de la déformation du carter autour de l'axe de pédalage donnent plus d'informations pour mieux choisir les coordonnées où la déformation est maximale. Par exemple, la répartition des perturbations peut dépendre des propriétés du matériau (par exemple : aluminium, ou magnésium, ou acier, ou plastique); elle peut n'être pas également et/ou progressivement répartie: on peut donc par exemple chercher l'aire maximale puis sélectionner la ou les zone(s) captant la déformation maximale.
Dans un 1 er état : il n’y a pas de pédalage, et pas d'assistance ;
Dans un 2 ème état : le cycliste applique un effort, qui n'est pas encore traité : le(s) capteur(s) mesure(nt) l'effort de pédalage uniquement ;
Dans un 3 ème état : les moyens de traitement, par exemple le processeur, calculent et injectent de l'assistance électrique dans le moteur ;
Dans un 4 ème état : le(s) capteur(s) mesure(nt) le nouveau niveau de couple, mais avec une assistance connue ; les moyens de traitement, par exemple le processeur, peuvent en déduire la valeur du nouveau couple d'assistance électrique à appliquer.
Le traitement du signal permet d’isoler ce qui vient du cycliste.
Quelle que soit la réalisation de l’invention, le processeur des moyens 40 peut mettre en œuvre des étapes de numérisation et/ou de calcul qui permettent de convertir les mesures faites par la ou les jauge(s) en valeurs calculées ou estimées des couples appliqués par le cycliste, soit par un calcul (loi linéaire ou gain) soit par une table de correspondance.
Diverses étapes de traitement du signal issu des capteurs peuvent être mises en œuvre.
Par exemple, il est possible de réaliser une ou plusieurs des étapes suivantes, avant d’estimer le couple et/ou l’effort (ou la force) appliqué(e) par le cycliste :
- corriger le signal ou les signaux issu(s) du ou des capteurs en fonction de la température, par exemple pour corriger une valeur de gain appliquée au signal/aux signaux ;
- et/ou réaliser une ou plusieurs étapes de fenêtrage du signal (ou « trimming ») en terminologie anglo-saxonne) autour de la région d’intérêt du signal ; ce fenêtrage peut être temporel (on sélectionne une partie du signal dans une fenêtre temporelle) et/ou en amplitude (on sélectionne une partie du signal compris entre une valeur d’intensité maximum et une valeur d’intensité minimum) ;
- et/ou corriger le signal issu du ou des capteurs pour l’éventuel hystérésis du/des capteurs ;
- et/ou linéariser le signal issu du ou des capteurs autour du point de mesure ;
- et/ou réaliser une ou plusieurs étapes de filtrage du signal ou des signaux issu(s) du ou des capteurs.
Le couple et/ou l’effort (ou la force) appliqué(e) par le cycliste peut être estimé ou calculé en fonction du signal/des signaux mesuré(s) et éventuellement d’une ou plusieurs des étapes décrites ci-dessus. Ainsi on pourra réaliser au moins un filtrage et/ou un ajustement de gain, et/ou l’élimination d’une ou plusieurs erreur(s) ponctuelle(s). Le traitement pourra être plus ou moins facile à faire en fonction de la qualité de positionnement des jauges tel que décrit plus haut.
Après avoir estimé ou calculé le couple et/ou l’effort (ou la force) appliqué(e) par le cycliste, il est possible, par exemple :
- de calculer l’angle d’une pédale en fonction du signal de couple calculé ou estimé ;
Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un procédé de contrôle, d’une part, destiné à être mis en œuvre dans un véhicule terrestre comprenant une direction pilotée comportant un volant de direction ayant un angle de rotation mesurable, et des roues ayant un angle de braquage mesurable et variable par action d’un moteur électrique, et, d’autre part, comprenant une étape dans laquelle on fait converger l’angle de braquage vers une consigne d’angle de braquage qui est égale à l’angle de rotation mesuré divisé par un rapport de démultiplication choisi.
Ce procédé de contrôle se caractérise par le fait que dans son étape, lorsqu’au moins un paramètre de fonctionnement choisi du véhicule satisfait une condition associée choisie, on remplace la consigne d’angle de braquage par une valeur qui est représentative de l’angle de braquage mesuré ou le rapport de démultiplication choisi par un rapport de démultiplication corrigé qui est égal à l’angle de rotation mesuré divisé par l’angle de braquage mesuré.
Grâce à cette augmentation temporaire du rapport de démultiplication, on peut réduire la consigne d’angle de braquage et donc le moteur électrique peut de nouveau suivre la consigne d’angle de braquage réduite sans retard (ou au minimum avec un retard sensiblement plus petit).
- dans son étape, le (chaque) paramètre de fonctionnement peut être choisi parmi i) une rotation du volant de direction et dans ce cas la condition associée est satisfaite en cas d’arrêt de la rotation du volant de direction, ii) un écart entre la consigne d’angle de braquage et l’angle de braquage mesuré et dans ce cas la condition associée est satisfaite lorsque cet écart est supérieur à un seuil choisi, iii) un sens de rotation du volant de direction et dans ce cas la condition associée est satisfaite lorsque le sens de rotation du volant de direction est opposé à un sens de braquage des roues, iv) une vitesse en cours du véhicule et dans ce cas la condition associée est satisfaite lorsque la vitesse a une valeur particulière qui est choisie dans un groupe prédéfini, et v) l’angle de rotation mesuré du volant de direction et dans ce cas la condition associée est satisfaite lorsque l’angle de rotation mesuré a une valeur particulière qui est choisie dans un groupe prédéfini ;
- dans son étape, le rapport de démultiplication corrigé peut être inférieur à un seuil qui est égal à un pourcentage choisi d’un rapport entre l’angle de rotation mesuré et l’angle de braquage mesuré ;
- en présence de la dernière option, dans son étape, le pourcentage peut être fixe ou variable ;
- dans son étape, on peut remplacer immédiatement la consigne d’angle de braquage par une valeur qui est représentative de l’angle de braquage mesuré ou le rapport de démultiplication choisi par un rapport de démultiplication corrigé qui est égal à l’angle de rotation mesuré divisé par l’angle de braquage mesuré ;
- en variante, dans son étape, on peut remplacer progressivement la consigne d’angle de braquage par des valeurs successives qui tendent vers l’angle de braquage mesuré ou le rapport de démultiplication choisi par des rapports de démultiplication corrigés qui tendent vers l’angle de rotation mesuré divisé par l’angle de braquage mesuré.
L’invention propose également un produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en œuvre un procédé de contrôle du type de celui présenté ci-avant dans un véhicule terrestre comprenant une direction pilotée comportant un volant de direction ayant un angle de rotation mesurable, et des roues ayant un angle de braquage mesurable et variable par action d’un moteur électrique, pour contrôler cet angle de braquage des roues.
L’invention propose également un dispositif de contrôle, d’une part, destiné à faire partie d’un véhicule terrestre comprenant une direction pilotée comportant un volant de direction ayant un angle de rotation mesurable, et des roues ayant un angle de braquage mesurable et variable par action d’un moteur électrique, et, d’autre part, comprenant au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant à faire converger l’angle de braquage vers une consigne d’angle de braquage qui est égale à l’angle de rotation mesuré divisé par un rapport de démultiplication choisi.
Ce dispositif de contrôle se caractérise par le fait que ses processeur et mémoire sont aussi agencés pour effectuer les opérations consistant, lorsqu’au moins un paramètre de fonctionnement choisi du véhicule satisfait une condition associée choisie, à remplacer la consigne d’angle de braquage par une valeur qui est représentative de l’angle de braquage mesuré ou le rapport de démultiplication choisi par un rapport de démultiplication corrigé qui est égal à l’angle de rotation mesuré divisé par l’angle de braquage mesuré.
L’invention propose également un véhicule terrestre, éventuellement de type automobile, et comprenant, d’une part, une direction pilotée comportant un volant de direction ayant un angle de rotation mesurable, et des roues ayant un angle de braquage mesurable et variable par action d’un moteur électrique, et, d’autre part, un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant.
Par exemple, la direction pilotée peut être de type dit à commande électrique (ou steer-by-wire).
illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un véhicule terrestre comprenant une direction pilotée comportant un calculateur de direction, et un dispositif de contrôle selon l’invention,
DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION La représente un exemple d'un mode de réalisation d'une bicyclette à laquelle l'invention peut être appliquée.
Cette bicyclette 10 comporte, de manière connue, un cadre 16 (composé de plusieurs tubes assemblés), une roue avant 4, une roue arrière 6, un guidon 8 relié à la roue avant par une fourche 12, une selle 14.
Un pédalier comporte deux pédales 22, 24, reliées par des manivelles 22’, 24’ à un axe qui pénètre dans un boîtier. On voit, en , l’orifice 21 (ou orifice du moyeu) d’un côté de ce boîtier. L’action du cycliste sur le pédalier entraîne une chaîne 28. S'agissant d'une bicyclette à assistance électrique, un moteur électrique est hébergé dans un carter 20 laquelle est traversée par le boîtier qui héberge l’axe du pédalier. Le carter 20 peut contenir également un système 40de commande (en traits interrompus sur les figures 1 et 2), qui permet de commander l'assistance fournie au cycliste par le moteur électrique. La référence 32 désigne une batterie électrique.
L'effort F1 appliqué par un cycliste sur la pédale 22 se traduit par des efforts correspondant F2 et F’2 appliqués sur le carter 20: comme on le voit sur la , et plus en détail en , l'effort F2 appliqué sur la partie avant du carter est supérieur à celui (F’2) qui est appliqué, en sens inverse, sur la partie arrière.
La représente le carter de la plus en détail. Des références numériques identiques à celles de la y représentent les mêmes éléments techniques. La force F1 du cycliste se transmet par un chemin d'effort entre l'axe 21’ (ou moyeu) de pédalage et les points d'accroche 20 1 , 20 2 au cadre. Ce chemin d’effort passe en grande partie par le moyeu et la zone qui lui est périphérique ; c'est donc cette zone, le moyeu et sa périphérie, qui subit la plus grande déformation. Les points d'attache voient aussi cet effort, mais de façon moins importante.
La représente une vue de côté du carter 20, dont l'axe et ses pédales ont été retirés.
Sur cette figure, comme sur les suivantes, les références 23, 25, 27 représentent trois capteurs, par exemple des jauges de déformation, par exemple des résistances électriques et/ou de type rosette. Dans le cadre de la présente invention, une jauge formée d’une résistance électrique peut par exemple avoir une résistance comprise entre 100 ohms et 1000 ohms ou même 5000 ohms, mais de préférence comprise entre 120 et 500 ohms, par exemple 350 ohms. Une jauge de résistance trop forte consommera peu d’énergie mais n’aura pas la sensibilité souhaitée ; une jauge de résistance trop faible aura une sensibilité trop importante. On veillera par ailleurs à l’orientation de la jauge, afin qu’elle soit orientée ou collée dans le bon sens de déformation. En variante, une jauge peut être fixée par ses extrémités sur une zone prévue pour se déformer .