Brevet FR2144804A1 — publié le 19730216

La présente invention concerne un distributeur de fluide, en particulier un distributeur de freinage pour circuit hydraulique de frein de remorque, comportant un tiroir qui contrôle la communication entre une source de fluide sous pression et au moins un organe d'utilisation, lequel tiroir est susceptible d'entre déplacé par un organe d'actionnement qui lui transmet un effort par l'intermédiaire d'un dispositif limiteur de pression à ressort précontraint et qui est susceptible autre soumis à un effort antagoniste, dirigé en sens inverse de l'effort d'actionnement et proportionnel à la pression délivrée à l'organe d'utilisation, cet effort agissant sur une section de réaction du tiroir et le dispositif limiteur de pression étant mis en action lorsque l'effort d'actionnement dépasse l'effort de précontrainte du ressort. Les distributeurs de ce type servent à controler la pression de fluide régnant dans un organe d'utilisation, constitué par exemple par le circuit de freinage d'une remorque, en fonction de l'effort d'actionnement qui leur est communiqué, le dispositif limiteur de pression interdisant à la pression de l'organe d'utilisation de dépasser une valeur maximale determinée. Dans un distributeur connu du type indiqué, le tiroir est susceptible d'étire déplacé à partir d'un piston d'actionnement par un ressort limiteur de pression précontraint entre deux rondelles d'appui, la précontrainte du ressort dépendant des efforts 8'actionnement demandés. Si l'on veut contrôler le distibuteur avec des efforts d'ac- tionnement assez grands, il devient nécessaire de prévoir un ressort limiteur de grande dimension et encombrant, ce qui de plus porte atteinte à la précision de la limitation de la pression. La présente invention a pour but d'obviervà ces inconvénients et de permettre de créer un distributeur à limitation de pression du type précité qui puisse etre commandé avec des efforts d'actionnement assez grands, mais qui présente néanmoins un dispositif limiteur de pression peu encombrant et fonctionnant avec précision. Selon l'invention, le dispositif limiteur de pression comporte un organe mobile soumis sur une section inférieure à la section de réaction à la pression de l'organe d'utilisation dans un sens tel que l'effort exercé sur lui par le fluide se transmette à l'organe d'actionnement dans le marne sens que l'effort de précontrainte du ressort limiteur. On obtient ainsi un soutien important de l'effort de précontrainte du ressort limiteur à l'aide d'un seul organe occupant une faible place et permettant d'actionner le distributeur avec des efforts beaucoup plus élevés sans encombrement supplémentaire ni préjudice porté à la précision de la limitation de pression. I1 est prévu, dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, que l'organe mobile soumis à la pression de fluide délimite avec le tiroir une chambre de pression susceptible d'être soumise à la pression de l'organe d'utilisation et que le ressort limiteur de pression est maintenu entre deux pièces d'appui qui font partie du dispositif limiteur et dont l'une est susceptible de suivre les déplacements du tiroir, l'autre les déplacements de l'organe d'actionnement du tiroir. On peut obtenir facilement une modification de la pression maximale de freinage par le fait que l'organe mobile est constitué par une première douille cylindrique emmanchée de façon étanche sur une extrémité du tiroir tout en étant susceptible de s'appliquer sur l'une des pièces d'appui du dispositif limiteur de pression constituée par l'organe d'actionnement lui-meme. Pour changer la valeur de la pression maximale de freinage, il suffit de remplacer la première douille par une autre douille de dimensions différentes convenables et d'adapter l'extrémité du tiroir du distributeur au nouveau diamètre intérieur de la douille. Dans un distributeur dont le tiroir est susceptible d'être sollicité à l'encontre de l'effort d'actionnement par la pression de l'organe d'utilisation qui règne dans une chambre de contre-pression, cette chambre de contre-pression peut entre avantageusement ménagée dans une seconde douille-cylindrique emmanchée de façon sensiblement étanche et mobile sur l'autre extrémité du tiroir et slappuyant contre une pièce solidaire du corps du distributeur. Ceci permet de modifier aisément les efforts d'actionnement demandés en conjugaison avec la limitation de pression, la modification d'effort étant réalisée par le remplacement des douilles par d'autres douilles de dimensions appropriées et par l'adaptation des extrémités du tiroir. La description non limitative qui va suivre en regard de la figure annexée fera bien comprendre comment l'invention peut entre mise en pratique. La figure unique représente un distributeur hydraulique pour circuit de freinage de remorque. Ce distributeur reçoit un effort d'actionnement et a pour rôle de commander la pression de l'organe de freinage d'une remorque en fonction de cet effort d'actionnement, mais indépendamment de la pression atteinte dans un autre organe d'utilisation alimenté par le mtme distributeur. L'autre organe d'utilisation peut entre par exemple constitué par un dispositif de servo-direction ou un dispositif de levage hydraulique. Le dispositif limiteur de pression du distributeur interdite dépassement d'une valeur maximale pour la pression de freinage de la remorque. Le distributeur comporte un corps 1 dans lequel sont logés un tiroir 2, un poussoir 3 de commande mécanique et servant organe d'action- nement et un dispositif limiteur de pression 4 disposé entre le tiroir et le poussoir. Le tiroir 2 contrôle par des arêtes 5 et 6 la communication entre une pompe 7 servant de source de fluide sous pression et au moins un cylindre de frein de remorque 8 représenté de façon symbolique. Cette communication s'établit par l'intermédiaire d'un raccord 9, de chambresannulaires 10 et 11 et d'un canal 12. La liaison entre la pompe 7 et un autre organe d'utilisation 13 s'établit par l'intermédiaire du raccord 9, de chambres annulaires 10 et 14 et d'un canal 15. Le cylindre de frein 8 représenté schématiquement et le canal 12 sont reliés en permanence par l'intermédiaire d'un étranglement à débit constant (régulateur de débit) 16 à une capacité de retour 17. Le régulateur de débit 16 sert de façon connue à maintenir un écoulement d'huile sous pression sensiblement constante aussi longtemps que la chambre annulaire 11 est sous pression et à permettre par là de contrbler la pression de freinage par variation de la section de passage entre les chambres 10 et 11. Le dispositif limiteur de pression 4 comprend un piston 18 guidé coaxialenent au tiroir 2 dans un alésage axial 19 du corps du distributeur et solidaire du poussoir 3 qui sert d'organe d'actionnement. Le piston 18 peut ainsi astre déplacé par le poussoir 3 entre un jonc d'arrêt 20 et une surface de butée 21 du corps 1. Dans le piston 18 sont logés un ressort précontraint 22 de limitation de pression et une douille cylindrique 23 entourée par ce ressort et disposée coaxialement au tiroir 2. La douille 23 est emmanchée de façon à glisser et à assurer une étanchéité suffisante sur l'extrémité supérieure 24 du tiroir et elle présente une surface d'appui convexe 25, par exemple sphérique, qui s'appuie sur une surface coopérante 26 du piston 18. La douille 23 et l'extrémité supérieure 24 du tiroir sont mobiles l'une parx rapport à l'autre et délimitent entre elles une chambre de pression 27. Le ressort précontraint 22 est monté entre la surface d'appui 26 du piston 18 et une bague 28, elle-meme susceptible de s'appliquer contre un jonc d'arrêt 29. Le tiroir 2 présente un épaulement 30 qui peut servir d'appui à la bague 28. Une deuxième douille cylindrique 31 coaxiale au tiroir est emmanchée à glissement avec une étanchéité suffisante, sur l'extrémité inférieure 32 du tiroir et présente une surface d'appui convexe 33, pat exem ple sphérique, par laquelle elle est appliquée sur une surface d'appui coopérante 34 d'un bouchon 35 vissé en bout du corps du distributeur. La douille 31 et l'extrémité inférieure 32 du tiroir sont mobiles l'une par rapport à l'autre et délimitent entre elles une chambre de contre-pression 36 dans laquelle est disposé un ressort de rappel 37 qui s'appuie d'un côté sur la douille 31, de l'autre sur la face frontale inférieure 43 du tiroir. La chambre de pression 27 et la chambre de contre-pression 36 communiquent avec la chambre annulaire 11 par un perçage axial 38 et plusieurs perçages radiaux 39, ménagés dans le tiroir, de sorte que la pression de freinage de la remorqué qui est transmise à cette chambre 11 sollicite aussi bien les surfaces 40 et 41 des fonds des douilles 23 et 31 que les surfaces frontales 42 et 43 des extrémités 24 et 32 du tiroir. Le distributeur de freinage de remorque représenté sur la figure fonctionne de la manière décrite ci-après. I1 convient de préciser initialement que la section de l'extrémité inférieure 32 du tiroir est supérieure à la section de l'extrémité supérieure 24 dn tiroir. Le distributeur est représenté sur la figure en position de repos ; dans cette position, son tiroir 2 laisse ouverte la communication entre la pompe 7 et l'organe d'utilisation 13 et interrompt la liaison entre la pompe 7 et le cylindre de frein 8 de la remorque. Si l'on exerce alors un certain effort sur le poussoir d'actionnement 3, cet effort se transmet, par le piston 18, le ressort précontraint de limitation de pression et la bague d'appui 28 jusqu'au tiroir 2 qui est déplacé à l'encontre de son ressort de rappel 37 vers une position de commande. Dans cette position qui dépend de l'effort d'actionnement, l'arête 5 du tiroir dégage le passage faisant communiquer les chambres annulaires 10 et 11 et l'arête 6 étrangle la communication entre les chambres annulaires 10 et 14. Le débit de la pompe 7 ne pouvant s'écouler sans perte de charge, il se développe ainsi dans les chambres 10 et 11 une pression de perte de charge qui dépend de l'effort d'actionnement et qui est transmise comme pression de freinage au cylindre de frein 8 de la remorquen ainsi qutà la chambre de pression 27 et à la chambre de contre-pression 36. La pression de freinage de la remorque qui s'exerce dans la chambre de pression 27 sollicite la face frontale supérieure 42 du tiroir 2 et la surface 40 du fond de la douille 23 de façon à agir dans le même sens que l'effort de précontrainte du ressort limiteur 22. Etant donné que l'effort de précontrainte du ressort limiteur 22 est renforcé par l'effort produit par la pression sur la douille cylindrique 23, on se rend compte qu'il est possible d'actionner le distributeur avec des efforts d'actionnement assez grand tout en conservant un ressort limiteur peu encombrant. La pression de freinage de la remorque régnant dans la chambre 36 de contre-pression sollicite la surface frontale inférieure 43 du tiroir 2 et vient équilibrer l'effort antagoniste d'actionnement qui est transmis audit tiroir par le ressort limiteur de pression 22. Si la pression atteint dans le cylindre de frein 8 une valeur pour laquelle l'effort produit par la pression sur la face frontale infé rieure 43 du tiroir dépasse l'effort d'actionnement antagoniste majoré de l'effort dt à la pression qui vient le renforcer, lequel effort s'exerce en effet sur la face frontale supérieure 42 du tiroir et d'autre part sur la surface 40 du fond de la douille 23, le tiroir 2 recule de façon connue sous l'effet de l'effort produit par la pression sur sa face frontale inférieure 43 jusqu'au rétablissement d'un équilibre des efforts.On peut ainsi aussi bien commander la pression de freinage de la remorque indépendamment de la pression de l'organe d'utilisation que limiter la pression de freinage à une valeur maximale déterminée dépendant de l'effort de précontrainte du ressort limiteur 22 et de l'effort de soutien produit par l'action de la pression sur la douille 23. En effet, l'effort de commande exercé sur le tiroir 2 ne peut dépasser l'effort de précontrainte du ressort limiteur 22 car le piston 18 vient alors en butée sur la surface de butée 21 et la pression ne peut plus augmenter. On peut modifier la valeur maximale de la pression de freinage en remplaçant la douille 23 par une autre douille de diamètre intérieur approprié auquel le diamètre de l'extrémité supérieure 24 du tiroir est évidez ment adapté. Ceci permet de faire varier l'effort produit par la pression hydraulique et dépendant du diamètre intérieur de la douille 23. Cet effort vient soutenir l'effort de précontrainte du ressort limiteur 22, de sorte qu'il faut dès lors une valeur différente de la pression de freinage pour que l'effort produit par la pression sur la surface frontale inférieure 43 du tiroir dépasse la somme de l'effort de précontrainte du ressort 22 et de l'effort auxiliaire produit par la pression agissant sur la face 42. On peut ainsi changer les efforts d'actionnement exigés en combinaison avec la limitation de pression désirée en remplaçant les deux douilles 23 et 31 par d'autres douilles de dimensions appropriées, les extrémités du tiroir 2 qui coopèrent avec chacune de ces douilles ayant alors un diamètre adapté. OnmodffLe a!nsi i!ffbderéacuon correspondant à une pression de freinage déterminée et s'exerçant sur la face frontale inférieure 43 du tiroir selon l'effort d'actionnement demandé et l'on adapte au nouvel effort d'actionnement l'effort qui est produit par la pression et vient soutenir l'effort de précontrainte du ressort 22 sans que des modifications du corps du distributeur soient nécessaires. Comme il est possible de faire varier le rapport des deux faces frontales 42 et 43 du tiroir 2 dans de larges limites, on est certain que le distributeur s'adapte de manière extrêmement souple à des efforts d'actionnement différents et assez grands, avec un dispositif limiteur de pression peu encombrant et fonctionnant avec une grande précision. Un perfectionnement important au dispositif selon l'invention, consiste à disposer des étranglements (non représentés) dans le canal 38 entre les passages radiaux 39 et respectivement la chambre de pression 27 et/ou la chambre de contre-pression 36. Dans le cas où un étranglement est disposé uniquement entre les perçages 39 et la chambre 36, lorsqu'on pousse initialement le poussoir 3 vers le bas, le passage entre les chambre 10 et 11 s'ouvre lentement car il faut chasser l'huile de la chambre 27 vers la chambre 11 à travers l'étranglement. Par contre, la pression régnant dans la chambre annulaire 11 et dans l'organe de freinage 8 se transmet immédiatement à la chambre 27 car aucun débit à travers l'étranglement n'est nécessaire pour la transmission de cette pression. On obtient donc ainsi une montée très progressive de la pression de freinage par l'effet de dash-pot interne provoqué par l'étranglement disposé entre les passages 39 et la chambre 27 . La stppression de l'effort exercé sur le poussoir 3 permet à la pression de freinage régnant dans la chambre 11 d'alimenter la chambre 27 et de repousser de façon progressive le tiroir 2 vers le haut. La durée du desserrage n'est cependant que peu allongée par rapport aux dispositifs utilisés précédemment et tous les risques de coup de bélier dans les conduites reliant la pompe 7 au raccord 9 sont supprimés. Dans le cas où l'étranglement est disposé uniquement entre les perçages 39 et la chambre de pression 27, lorsqu'on pousse initialement le poussoir 3 vers le bas, la colonne d'huile emprisonnée dans la chambre 27 ne peut s'écouler immédiatement à travers l'étranglement et le tiroir 2 se déplace vers le bas pour ouvrir en grand le passage entre les chambres 10 et 11. Aussitôt que la pression dans la chambre 11 augmente, cette pression se transmet aux chambres 36 et 27 ~et;; comme la chambre de contre-pression 36 peut entre rapidement alimentée en huile, le tiroir 2 tend à se déplacer vers le haut et à obturer partiellement le passage entre les chambres 10 et Il. La colonne d'huile contenue dans la chambre 27 ne pouvant pas varier rapidement de volume à cause de l'étranglement, la pression régnant dans cette chambre augmente considérablement sous l'effet de la poussée vers le haut exercée par le tiroir 2 sur cette colonne d'huile par suite de l'action de la pression de freinage régnant dans la chambre de contre-pression 36. L'effort de réaction s'exerçant sur le poussoir 3 est donc immédiatement disponible mais le tiroir 2 ne peut se déplacer que lentement vers le haut au fur et à mesure de l'écoulement de l'huile de la chambre 27 dans la chambre 11 à travers l'étranglement. Une telle disposition permet d'obtenir des montées de pression rapides mais risque de provoquer des surpressions au moment de la montée de la pression de freinage. L'utilisation de deux étranglements disposés dans le canal 38 entre les perçages 39 et la chambre 27 et respectivement la chambre 36 présente l'inconvénient d'interdire le déplacement immédiat du poussoir 3 car les colonnes d'huile des chambres 27 et 36 ne peuvent s'écouler que progressivement vers la chambre 11. REVENDICATIONS 1. Distributeur de fluide sous pression, en particulier distributeur hydraulique pour circuit de freinage de remorque, comportant un tiroir mobile qui contre la communication entre une source de fluide sous pression et au moins un organe d'utilisation, lequel tiroir est susceptible d'être déplacé par un organe d'actionnement qui lui transmet un effort d'actionnement par l'intermédiaire d'un dispositif limiteur de pression à ressort précontraint et qui est susceptible d'bure sollicité par un effort antagoniste, dirigé en sens inverse de l'effort d'actionnement et provoqué par l'action de la pression régnant dans l'organe d'utilisation et agissant sur une section de réaction du tiroir,lé dispositif limiteur de pression étant mis en action lorsque l'effort de précontrainte dépasse l'effort de réaction du ressort limiteur, caractérisé par le fait que le dispositif limiteur de pression comporte un organe mobile soumis, sur une section inférieure à la section de réaction du tiroir à la pression de fluide régnant dans l'organe d'utilisation et agissant dans un sens tel que l'effort exercé sur lui par le fluide se transmette à l'organe d'actionnement dans le même sens que la réaction de l'effort de précontrainte du ressort limiteur. 2. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que organe mobile soumis à la pression de fluide délimite avec le tiroir une chambre de pression susceptible d'être soumise à la pression de l'organe d'utilisation et par le fait que le ressort limiteur est monté entre deux pièces d'appui faisant partie du dispositif limiteur, l'une de ces pièces étant susceptible de suivre les déplacements du tiroir, l'autre pièce étant susceptible de suivre les déplacements de l'organe d'actionnement du tiroir. 3. Distributeur selon l'une des revendicatisns 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'organe mobile est constitué par une première douille emmanchée de façon sensiblement étanche et mobile sur une extrémité du tiroir et susceptible de venir en appui contre l'organe d'actionnement. 4. Distributeur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le ressort limiteur de pression et la première douille sont logés dans un piston creux du dispositif limiteur de pression, susceptible d'être déplacé coaxialement au tiroir par l'organe d'actionnement, ce piston présentant un fond qui forme l'une des pièces d'appui du ressort et sur lequel est suscep d'autre appliquée la douille. 5. Distributeur selon l'une des revendications 3 et 4, dont le tiroir peut être sollicité à l'encontre de l'effort d'actionnement par la pression d'utilisation qui règne dans une chambre de contre-pression et agit sur la section de réaction du tiroir, caractérisé par le fait que la chambre de contre-pression est délimitée par le deuxième extrémité du tiroir et un deuxième douille cylindrique qui est emmanchée de façon sensiblement étanche et mobile sur la deuxième extrémité du tiroir et peut être appliquée contre une pièce solidaire du corps du distributeur 6.Distributeur selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu un ressort de rappel, disposé dans la chambre de contre-pression3 s'appuie d'un c5té contre le tiroiretdel'autre contre la douille qui délimite avec la deuxième extrémité du tiroir la chambre de contre-pression 7. Distributeur selon l'une des revendicatiors 5 et 6, caractérisé par le fait que chaque douille cylindrique présente une surface d'appui convexe. 8. Distributeur selon l'une des revendications 6 à 7, caractérisé par le fait que la chambre de pression et la chambre de contre-pression sont reliées à une chambre du distributeur où règne la pression de l'organe d'utilisation par un passage axial et au moins un orifice radial ménagés dans le tiroir. 9. Distributeur selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la chambre de pression et/ou la chambre de contre-pression sont reliées à l'orifice radial par un étranglement disposé dans le passage axial et apte à retarder l'écoulement du fluide entre la ou lesdites chambres et l'orifice radial.