Brevet FR2007770A1 — publié le 19700109

La présente invention concerne des soupapes de réglage de débit de fluide, qu'on utilise par exemple dans des installations pneumatiques. Une soupape de réglage pour une installation de frei-5 nage anti-dérapant d'un véhicule, par exemple celle qui est décrite dans le brevet français P.V. 69 588 du 15 juillet 1966. peut être incorporée dams une installation de manière à régler la distribution d'air comprimé à la chambre de desserrage de frein faisant partie d'un mécanisme d'actionnement du frein, 10 cette soupape étant étudiée de manière à avoir une position de serrage du frein dans laquelle la chambre de desserrage du frein communique avec l'atmosphère et une position de desserrage du frein dans laquelle ladite chambre de desserrage communique avec une source d'air comprimé. 15 L'invention a pour but principal* de réaliser une soupape de réglage, surtout destinée à équiper une installation de freinage antidérapant d'un véhicule, qui réponde rapidement à un actionnement par un moyen électrique lorsque le véhicule est sur le point de déraper. 20 • Selon la présente invention, une soupape de réglage de débit de fluide comprend un corps de soupape, -une chambre de soupape formée dans le corps et un obturateur supporté dans la chambre de soupape à l'aide d'un premier et d'un second diaphragme annulaire flexible, ces deux diaphragmes étant axialement 25 espacés et fixés par leurs périphéries extérieures au corps de la soupape et, par leurs périphéries intérieures, à 1'obturateur le premier diaphragme établissant un joint hermétique pour la chambre de soupape et l'obturateur étant axialement mobile entre une première position dans laquelle il établit un contact hermé-30 tique avec un premier siège de soupape sur une paroi du second diaphragme et une seconde position dans laquelle il établit un contact hermétique avec -un second siège de soupape smr l'autre paroi du second diaphragme. L'obturateur peut être chargé élastiquement vers sa 35 première position, ou en variante, le premier diaphragme peut être agencé de manière à fournir une force résiduelle qui pousse l'obturateur vers sa première position quand la chambre de soupape est sous pression. La charge élastique éventuelle peut prendre la forme d'un ressort à boudin travaillant en compres-4-0 s ion entre une butée formée dans la chambre de soupape et une 69 14002 a 2007770 partie de l'obturateur, ou en variante l'un des diaphragmes peut développer lui-même la poussée axiale élastique nécessaire. Les diaphragmes peuvent être en caoutchouc ou en une autre matière plastique élastique comme le nylonvou bieaaon peut 5 utiliser des diaphragmes métalliques»' Egalement selon l'invention, une installation de freinage antidérapant d'ion véhicule est équipée d'une soupape de réglage de débit de fluide du type décrit ci-dessus. La description qui va suivre en regard du dessia 10 annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe axiale schématique d'un premier mode de réalisation d'une soupape de réglage selon l'invention. 15 La figure 2 est une coupe axiale schématique d'un. second mode de réalisation de la soupape de réglage selon 1'invention. Dans le premier mode de réalisation représenté sur. la figure 1, une soupape de réglage de débit de fluide destinée 20 à une installation du type décrit dans le brevet français précité, comprend un corps de soupape constitué d'une enveloppe cylindrique creuse 1 et de deux plateaux terminaux 2 et 3 fixés à l'enveloppe 1 à l'aide de tirants 4- qui passent à travers des trous pratiqués dans l'enveloppe 1 et dans les plateaux terminaux 2 25 et 3 et qui présentent des extrémités filetées se vissant dans des écrous 5» Un obturateur 6 est monté dans une chambre 7 de soupape délimitée par la périphérie intérieure de l'enveloppe 1, ce montage étant assuré par un premier 8 et un second 9 diaphrag-30 me annulaire flexible, ces deux diaphragmes étant construits en polyuréthane, chaque diaphragme étant fixé par sa périphérie extérieure à l'enveloppe 1 et, par sa périphérie intérieure, à l'obturateur 6. L'obturateur 6 est axialement mobile dans la chambre 35 7 de soupape et il comprend une queue 10 sous forme d'un boulon. Le boulon est muni d'un manchon 11 et la périphérie intérieure du premier diaphragme 8 est serrée entre une extrémité de ce manchon 11 et une pièce terminale 12 montée sur l'extrémité filetée du boulon tO. La- périphérie extérieure du premier diaphrag-4-0 me 8 est assujettie contre un épaulement annulaire formé dans 1400 2 3 2007770 la chambre 7 à l'aide d'une pièce d'épaisseur cylindrique creuse 13 qui est pressée axialement vers l'épaulement quand, le plateau terminal 2 est fixé à l'enveloppe 1. Une tête 14- d'obturateur formée de deux pièces est 5 fixée entre la tête du boulon 10 et le manchon 11. La périphérie intérieure du second diaphragme 9 est serrée entre les deux parties de la tête 14- de l'obturateur, et la périphérie extérieure du second diaphragme 9 est serrée entre le plateau terminal 3 et 11 enveloppe 1. 10 La périphérie intérieure de l'enveloppe 1 est pro filée de manière à présenter un premier siège 15 de soupape qui peut venir en prise avec un élément élastique 16 d'obturation constitué d'une bague en caoutchouc encastrée dans la tête 14- de l'obturateur. Ce premier siège 15 divise la chambre de 15 soupape 7 en une première partie 17» qui est hermétiquement fermée à une extrémité par le premier diaphgrame 8, et une seconde partie 18. Le plateau terminal 3 présente une ouverture centrale 19 délimitée par un second siège 20 de soupape qui peut venir 20 en prise avec un second élément élastique 21 d'obturation constitué d'une bague de caoutchouc encastrée dans la tête 14- de l'obturateur. Deux orifices 22, 23 de distribution sont formés dans l'enveloppe et communiquement respectivement avec les deux 25 parties 17 et 18 de la chambre 7 de soupape. L'obturateur 6 peut se mouvoir entre deux positions : une première position dans laquelle sa tête 14- vient en contact étanche avec le premier siège 15 et une seconde position dans laquelle la tête 14- de l'obturateur vient en contact étanche 30 avec le second siège 20. Le second diaphragme 9 présente une série d'ouvertures 24- et, quand l'obturateur est dans sa première position, le fluide peut s'écouler entre la seconde partie 18 de la chambre 7 et l'ouverture dans le plateau terminal. Quand l'obturateur est dans sa seconde position, la circula-35 tion du fluide peut se faire entre la première partie 17 et la seconde partie 18 de la chambre 7* Un ressort à boudin 25 travaillant en compression entoure coaxialement la queue de soupape 10 et il est disposé entre une surface d'aboutement formée sur la partie de la péri— 4-0 phérie intérieure de 1 ' enveloppe 1 définissant le premier siège 14002 * 2007770 15 et le manchon 11, ce ressort poussant l'obturateur 6 vers sa première position. Un poussoir 26 traverse en coulissement un alésage axial pratiqué dans le plateau terminal 2 et ce poussoir est 5 fixé à un plongeur 27 pouvant coulisser en dedans d'un électro-aimant (non représenté) monté dans une chape 28 assujettie au plateau terminal 2. le poussoir 26 vient en contact avec l'extrémité filetée du boulon 10 de sorte que le fonctionnement de 1'électro-aimant, qui oblige le poussoir 26 à se déplacer vers 10 l'intérieur par rapport à la chambre 7 de soupape déplace l'obturateur 6 de sa première à sa seconde position. Le ressort 25 rappelle l'obturateur 6 à sa première position dès que 1'électro-aimant cesse de fonctionner. Quand on utilise la soupape de réglage dans une 15 installation du type décrit dans la demande précitée, une conduite d'admission est prévue pour amener de l'air comprimé dans la chambre 7 à travers l'orifice 22, l'ouverture 19 dans le p lateau terminal 3 étant exposée à la pression atmosphérique. Une conduite de sortie est reliée à l'orice 23 de 20 soupape pour faire communiquer la seconde partie 18 de la chambre 7 avec la chambre de desserrage du frein faisant partie d'un mécanisme d'actionnement du frein (non représenté). Dans la première position de 1*obturateur 6, la seconde partie 18 de la cha,mbre 7 communique avec l'atmosphère 25 à travers les ouvertures 24 dans le second diaphragme 9 et l'ouverture 19 dans le plateau terminal 3» de sorte que le frein associé peut.être serré. Dans la seconde position de l1ob turateur 6, ce dernier est amené en contact hermétique .aveip le second siège 20 et l'air comprimé peut s'échapper de la par-30 tie 17 de la chambre de soupape 7 vers la partie 18 de cette chambre 7 et également à travers la conduite de sortie reliée à l'orifice de soupape 23, pour effectuer ainsi le desserrage du frein. On remarquera que dans le montage décrit, le premier 35 siège 15 et le second siège 20 sont simultanément ouverts pendant la période au cours de laquelle 1'obturateur 6 se déplace d'une position à l'autre. On a cependant constaté que, si la poussée d'actionnement fournie par 1'électro-aimant et la charge de rappel fournie par le ressort sont suffisamment importan-40 tes par rapport à la masse de l'obturateur 6, ce dernier 14002 5 2007770 passera si rapidement de la position dans laquelle il obture le premier siège 15 à la position dans laquelle il obture le second siège 20 et vice-versa que, pendant le déplacement de l'obturateur 6, la perte de pression d'air à travers le second 5 siège 20 sera très faible. La soupape est agencée de manière que la pression d'air agissant sur le premier diaphragme 8 équilibre la pression agissant sur le côté de la tête 14 qui est exposé à la pression dans la première partie 17 de la chambre 7• et cette caractéristique améliore également la vitesse de ré-10 ponse de la soupape à la poussée d'actionnement. Dans la seconde construction selon l'invention (figure 2) l'obturateur 6 comprend une queue 10 sous forme d'un boulon. La périphérie intérieure du premier diaphragme 8 est serrée entr deux pièces terminales 12, 12a montées sur l'extrémité filetée 15 du boulon 10 et assujetties en position entre un. écrou 29 et une partie centrale agrandie du boulon 10. La périphérie intérieure du second diaphragme 9 est serrée entre les deux parties d'une tête 14 d'otturateur fixée à la tête 30 du boulon 10. 20 La tête 30 du boulon 10 est de forme partiellement sphérique et vient s'engager dans un logement partiellement sph-rique ménagé dans la tête 14 de l'obturateur de manière à établi: joint universel pour la tête 14 de l'obturateur» Avec ce montage, toute tendance à un défaut d'aligné-25 ment de l'obturateur 6 de nature à provoquer 1'ouverture accidentelle de la soupape est supprimée,car la tête 14 de l'obturateur peut se mettre automatiquement en alignement |>ar rapport aux premier et second sièges 15 et 20 indépendamment de l'alignement de la queue 10 d'obturateur. 30 Dans les modes de réalisation qui ont été décrits plus haut, les deux sièges 15 et 20 peuvent présenter un profil à botvl vif afin d'établir un joint efficace -avec les éléments d'obturation 16 et 21 en caoutchouc mais, pour protéger ces éléments d'obturation d'un endommagement éventuel par les siège; 35 à arêtes vives, il peut être souhaitable de former autour des sièges des surfaces d'aboutement annulaires ou semi-annulaires qui viennent en contact avec des surfaces correspondantes de la têtey^lbbturateur, de sorte qu'on empêche la formation d'échan-crures excessives dans les éléments d'obturation par les arêtes 40 vives des sièges. Un tel montage est particulièrement souhaitabl' 14002 6 2007770 pour le second siège de soupape. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, une surface annulaire de "butée 31 est disposée autour du second siège 20. 14002 7 2007770 REVENDICATIONS 1.- Soupape de réglage de débit de fluide, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps de soupape, une chambre de soupape formée dans le corps et un obturateur supporté dans 5 la chambre de soupape à l'aide d'un premier et d'un second diaphragme annulaire flexible, ces deux diaphragmes étant axialement espacés et fixés par leurs périphéries extérieures au -corps de la soupape et, par leurs périphéries intérieures, à l'obturateur, le premier diaphragme établissant un joint her-10 métique pour la chambre de soupape et l'obturateur étant axialement mobile entre une premieœposition dans laquelle il établit xm contact hermétique avec un premier siège de soupape sur une paroi du second diaphragme et une seconde position dans laquelle il établit un contact hermétique avec xm second 15 siège de soupape sur l'autre paroi du secorddiaphragme. 2.- Sgupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le second diaphragme présente au moins une ouvertxire poxir permettre l'écoxilement du fluide d'un côté de ce second diaphragme vers son autre côté. 20 3»- Soupape selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la chambre de soupape est divisée en une première partie et une seconde partie par le premier siège de soupape, 1 ' obturâtexir venant en contact avec ce premier siège quand 1 ' obtxiratexir est dans sa première position 25 afin d'empêcher la circulation du fluide entre les deux parties de la chambre de soupape. 4.^- Soupape selon la revendication 3, caractérisée en ce que la seconde partie de la chambre de soupape présente une ouverture entoxirée par le second siège, l'obtxiratexir venant 30 en prise avec ce second siège quand cet obtxirateur est dans sa seconde position, poxir empêchera circulation du fluide entre la seconde partie de la chambre et ladite ouvertxire. 5.- Soupape selon l'une ou l'autre des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que le premier diaphragme établit 35 xm joint hermétique pour la première partie de la chambre de soupape et est agencé de manière que la pression du fluide dans la première partie de la chambre agisse sxir le premier diaphragme poxir pousser l'obtxiratexir vers sa première position- 6.- Soupape selon la revendication 5* caractérisée 40 en ce que la poussée exercée sur 11 obturât exir par suite 69 14002 8 20077/0 de l'action de la pression du fluide sur le premier diaphragma est sensiblement égale à la poussée exercée sur l1obturateur de l'action du fluide sur cet obturateur. 7»- Soupape selon la revendication 5, caractérisée;: 5 en ce que la poussée exercée sur l'obturateur par suite de l'action de la pression du fluide sur le premier diaphragme est supérieure à la poussée exercée sur l'obturateur par suiiç T. .. de l'action du fluide - sur cet obturateur. 8.- Soupape selon l'une quelconque des revendicatiîës 10 t à 6, caractérisée en ce que l'obturateur est poussé par ufe ressort vers sa première position. • 9*- Soupape selon l'une quelconque des revendicatipLj. 1 à 8, caractérisée en ce qu'un éléctro-aiLant assure le mou4*~ vement SLXial de l'obturateur vers la seconde position quand 15 cet électro-aimant est excité. 10.- Soupape selon la revendication 9, caractérisé#;, en ce qu'un poussoir transmet la poussée de l'électro-aimantU" à l'obturateur pour effectuer ledit mouvement axial de l'obt\ rateur. 20 11.- Soupape selon la revendication 10, caractérisée en ce que l1 électro-aimant est monté sur la surface extérieuïS^ : de l'obturateur et le poussoir traverse un alésage formé danéfe-'C" le corps de la soupape. . 12.- Soupape selon l'une quelconque des revendiez " 25 1 à 11, caractérisée en ce que 1'obturâteur comprend une quel de soupape portant à un bout une tête pour établir une prise; étanche avec les premier et second sièges de soupapes. i 13.- Soupape selon la revendication 12, caractérisés;- -^ en ce que la tête de la soupape est reliée à la queue par 30 l'entremise d'un joint universel. 14.- Installation de freinage anti-dérapant pourun ^ véhicule, caractérisée en ce qu'elle comprend "une soupape de * ,-:r réglage de débit selon l'une quelconque des revendications 1 ifesr- 13. T"' --rr- -