Brevet FR2118175A1 — publié le 19720728

L'invention se rapporte à des soupapes de''conmande de pression de fluide comprenant un obturateur qui compère avec un siège dc soupape annulaire en matériau déformable en portant sur lui de façon étarcile, et un support annulaire en 'ocrant l'obturateilr et définissant avec celui-ci un passage pour l'écoulement du fluide à travers la soupape, ce-.passage étant obturé, lorsque la soupape est fermée, par la coopération de ltobturateur-et du siège de soupape. Dans les soupapes ainsi constituées, le matériau du siège de soupape a tendance à être engagé de force dans le passage de fluide lorsqu'il est soumis, dans la position de fermeture de la soupape, à une pression plus élevée du côté du siège le plus éloigné du passage de fluide. Il en résulte une usure indésirable ayant pour effet de réduire la longévité de l'étan- chéité. La présente invention vise à diminuer ou éliminer cette tendance ; selon l'invention, l'obturateur d'une soupape constituée comme on l'a indiqué plus haut présente une pluralité de saillies dirigées radialement vers l'intérieur qui ont pour effet a'entraver le déplacement axial du matériau du siège dans le passage de fluide. lie support peut astre adapté étroitement sur l'obturateur tout en lui permettant de coulisser, les espaces compris entre les saillies formant alors le passage pour l'écoulement du fluide à travers la soupape. Dans un mode de réalisation de l'invention, les saillies ont la forme de cannelures ou dentures régulières allongées axialement. Cependant, bien que ce mode de réalisation soit approprié aux pressions de travail normales, aux pressions de travail très élevées Qe matériau du siège peut etre engagé de force, dans une mesure indésirable, dans le passage due fluide formé entre le support et l'obturateur, du fait que le siège n'est pratiquement pas maintenu, dans la position de fermeture de la soupape, dans les régions situées entre les dentures. Dans un autre mode de réalisation, les saillies ont donc une assez grande largeur circonférentielle et forment entre elles des passages d'écoulement de fluide relativement étroits. Le support de ce mode de réalisation assure un meilleur soutien circonférentiel au siège et est donc particuliè rement approprié à l'utilisation de hautes pressions. De préférence, la profondeur radiale des passages compris-entre les saillies augmente en s'écartant-de~l'obturateur, afin d'aider l'écoulement du fluide à travers la soupape et de faciliter la fabrication du support. Le siège de soupape peut-avoir une face de forme générale tronconique destinée à coopérer avec un bord pratiquement à angle vif de l'obturateur de soupape. L'invention s'applique notamment, mais non pas exclusivement, à des soupapes de commande de pression hydraulique pour systèmes de freinage de véhicules, tels que des détendeurs de pression de freinage. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, représentant deux modes de réalisation de détendeurs de pression de freinage donnés à titre d'exemplesnon-limita ti2, permettra de bien comprendre comment l'invention peut & re réalisée, toutes particularités qui ressortent tant du texte que des figures rentrant, bien entendu, dans le cadre de ladite invention. La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un mode de réalisation de la soupape constituant le détendeur la figure 2 est une vue en bout du support de la soupape de la figure 1 la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne A-A de la figure 2 la figure 4 est une vue analogue à la figure l, montrant un autre mode de réalisation la figure 5 est une vue en bout du support de la soupape de la figure 4. La soupape de la figure 1, servant de détendeur de pression de freinage, comprend un corps 10 pourvu d'un alésage en gradins. L'entrée de fluide sous pression ll communique avec la partie large de l'alésage, et deux sorties de fluide sous pression 12 communiquent avec la partie étroite de cet alésage. Un obturateur de soupape 13 comporte une tette 14 supportée de manière à pouvoir coulisser dans l'alésage en gradins par le support -15, et est supporté de manière à pouvoir coulisser par une bague support 16 à l'extrémité extérieure de la partie large de l'alésage.L'obturateur est poussé vers la gauche par un ressort 17 agissant entre un bouchon d'extrémit l8 viss dans l'extremitE de droite du corps et un collet 19 monté flans/8errsffitl'obturateurv Un siège de soupape déformable 20, forme' par une rondelle annulaire en caoutchouc, est poussé au contact du support 15 par un ressort 21 qui, à son autre extrémité, maintient un joint annulaire 22 en contact avec la bague support 16. Le Joint annulaire-22 assure 1 'étanchéité entre le corps 10 et la bague support 16, et entre celle-ci et l'obturateur 13. Le support 15 est représenté en détail sur les figures 2 et 3 et est constitué par une bague de forme générale annulaire faite de préférence en un matériau fritté et pourvue d'une pluralité de saillies dirigées radialement vers l'intérieur et formées par des dentures 23 de sa surface intérieure allongées axialement. Le support 15 est monté à frottement doux dans la partie étroite de l'alésage du corps 10, son extrémité de gauche ayant un diamètre réduit et présentant des évidements radiaux 24 pour permettre le libre écoulement vers les sorties du fluide venant de l'espacement entre le support 15 et la tête 14 de l'obturateur. La tette 14 de l'obturateur 13 est montée coulissante dans l'ouverture centrale du support 15 et est supportée par les dentures 23 qui empêchent aussi le siège de soupape 20 de venir s'emprisonner dans le jeu radial entre le support et l'obturateur. Les intervalles entre les dentures 23 forment un passage pour le fluide hydraulique quand la soupape est ouverte. En service, la pression d'un fluide hydraulique est appliquée à l'entrée 11 et est transmise par la soupape aux sorties 12. Quand la pression atteint une valeur prédéterminée (déterminée par la précontrainte du ressort 17) 1'obtu- rateur est déplacé vers la droite de la figure 1, du fait que la pression agissant sur la surface de l'obturateur 13 est plus grande que la pression (normalement la pression atmosphérique) régnant dans l'alésage du bouchon d'extrémité 18 ; la surface annulaire adjacente de la tête 14 vient donc porter sur le siège de soupape 20, fermant ainsi la soupape.En continuant à augmenter, la pression agit, dans le sens d'ouverture de la soupape, sur une surface égale à la section de la texte 14 diminuée de la section de l'obturateur 13 dans sa portion qui traverse le joint 22, le rapport de cette dernière section à celle de la tte 14 d4terminntt le rapp-ort entre les pressions provoquant la fermeture et ltouverture de la soupape. Une augmentation de pression,lorsque la soupape est fermée, provoque donc sa réouverture. Après cette réouverture, la pression augmentée agit sur l'extrémité de gauche de la tête 14 et referme la soupape. Ainsi, la soupape s'ouvre et se ferme en laissant la pression aux sorties 12 augmenter à vitesse réduite en comparaison de la vitesse d'augmentation de la pression à l'entrée 11. Le mode de réalisation de la soupape détendeur de pression de freinage représentée sur les figures 4 et 5 est semblable, dans sa structure, son role et son fonctionnement, au mode de réalisation décrit ci-dessus et les éléments correspondants de la soupape sont désignés par les mêmes références. Du fait que ces deux modes de réalisation sont semblables, les particularités du second mode de réalisation qui diffèrent sensiblement du premier seront seules décrites en détail ci-dessous. Dans ce mode de réalisation, le siège de soupape 20 est poussé au contact du support 15 par un organe 26 lié à l'obturateur 13, et le joint annulaire 20 est maintenu en contact avec la bague support 16 au moyen d'un organe de retenue 27 en butée sur un épaulement de l'alésage en gradins. Le support annulaire fritté 15 forme, dans sa face de gauche, des passages d'écoulement de fluide constitués par des évidements radiaux 24 communiquant avec des rainures dirigées axialement 25. Ces rainures 25 ont une section de forme générale trapézoïdale et leur profondeur radiale augmente graduellement en partant de l'extrémité intérieure (ou de droite) adjacente au siège 20. Entre les rainures 25 sont disposées des saillies 23 dirigées radialement vers l'intérieur, ayant une largeur circonférentielle notable. Lorsque la soupape est en position d'ouverture, les rainures 25 laissent passer le fluide dans les évidements 24 ; lorsque la soupape est en position de fermeture, le siège de soupape 20, qui est soumis à une différence de pression notable, est supporté par les saillies 23 qui résistent à la tendance du matériau élastomère constituant le siège à s'extruder dans le passage de fluide vers le c8té aval de la soupape. Le siège de soupape 20 a une forme en double tronc de cône femelle et présente une de ses faces coniques à la tette 14, formant piston, de l'obturateur mobile 13. La face de la tête 14 qui coopère avec le siège 20 est pratiquement à angle vif afin de porter de façon étanche contre ce siège 20. Dans les modes de réalisation décrits, le ressort de commande 17 est situé en dehors de la chambre de la soupape, ce qui présente-l'avantage de permettre le logement de grands ressorts de commande sans encombrer l'intérieur de la soupape ; de plus, on réduit ainsi le risque que des particules métalliques détachées du ressort ne viennent endommager les pièces internes mobiles de la soupape-. R EV E N D4 C A T I O N S 1. Soupape d commande, par exemple soupape servant de détendeur, comprenant un obturateur qui coopère avec un siège annulaire de soupape en matériau déformable en portant sur lui de façon étanche, et un support annulaire entourant l'obturateur et définissant avec celui-ci un passage pour l'écoulement d'un fluide à travers la- soupape, lequel passage est obturé, lorsque la soupape est fermée, par la coopération de l'obturateur et du siège de soupape, -caractérisée en ce que le support annulaire présente une pluralité de saillies radiales dirigées vers l'intérieur qui ont pour effet d'entraver le déplacement axial du matériau du siège dans le passage de fluide. 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support est- adapté étroitement sur l'obturateur, tout en permettant son coulissement, les espaces compris entre les saillies formant des passages séparés pour l'écoulement du fluide à travers la soupape. 3. Soupape selon une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les saillies ont la forme de cannelures ou dentures régulières allongées axialement. 4. Soupape selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les saillies ont une assez grande largeur circonférentielle et forment entre elles des passages d'écoulement de fluide relativement étroits. 5. Soupape selon la revendication 4, caractérisée en ce que les passages d'écoulement de fluide compris entre les saillies ont une profondeur radiale croissante en s'écartant du siege de soupape. 6. Soupape selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le- siège de soupape comporte une face de forme générale tronconique destinée à coopérer avec un bord pratiquement à angle vif de l'obturateur qui coopère avec ce siège.