Brevet FR2225673A1 — publié le 19741108

La presente invention est relative à une valve de réglage pour fluide du type comportant un piston de commutation soumis d'une part à l'action d'un ressort de tarage et d'autre part, dans le sens opposé, à la pression d'un fluide susceptible de s'écouler vers un passage obturé par un clapet du piston aussi longtemps que la pression d'ouverture de la valve n'est pas atteinte. De telles valves appelées généralement valves de barrage sont tres largement utilises dans les circuits de freinage à l'air comprimé pour les véhicules routiers. Elles permettent en effet en cas de rupture d'un circuit, d'assurer son isolement aussi longtemps que la pression des autres circuits restés en service est inferieure à la pression d'ouverture de la valve de barrage du circuit soumis à une fuite importante. Un perfectionnement important des valves de barrage a consisté à realiser la fonction d'étanchéité du piston de commutation vis à vis de la pression du fluide et la fonction de clapet d'obturation à l'aide d'une simple membrane fixée de façon étanche à sa périphérie dans le corps de la valve. Le piston de commutation n'étant plus muni de joints d'étanchéité engendrant des frictions parasites,il est devenu possible d'obtenir des tolerances fidèles et tres précises sur la pression d'ouverture de la valve de barrage apres tarage du ressort de controle de la pression.De même les tolerances de fabrication des divers éléments de la valve, notamment du piston de commutation ont pu être élargies mais il est apparu qu'au delà d'un certain jeu entre le piston de commutation et son alesage de guidage, la valve de barrage était soumise à des vibrations du piston et de la membrane pendant les phases de commutation (ouverture ou fermeture progressive). Ces vibrations sont susceptibles de détruire prematurement la membrane d'étanchéité et engendrent des sifflements indésirables. La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients et de réaliser une valve de barrage qui conserve les qualités de sensibilité et de fa cilité de montage et de construction des valves à membrane existant sur le marché et dont le piston de réglage soit amorti par une friction sensiblement proportionnelle à la pression de fluide régnant à l'entrée de la valve. A cet effet la valve de réglage (notamment valve de barrage pour un circuit de fluide sous pression) du type comportant dans un corpsun piston de commutation soumis sur l'une de ses faces à l'action d'au moins un organe élastique de tarage et sur l'autre face à la pression d'un fluide susceptible de s'écouler vers un passage maintenu obturé par un clapet sous l'action de l'organe élastique aussi longtemps que l'action de la pression du fluide sur l'autre face n'a pas dépassé le tarage de l'organe élastique, est caractérisée en ce que le centre de poussée du fluide sur l'autre face du piston est excentré par rapport au centre de poussée de l'organe élastique qui agit sur le piston sensiblement dans l'axe du passage coo pérant avec le clapet. Le piston est en general guidé dans un alésage du corps centré sur le passage. Grâce a ce mode de realisation selon l'invention l'étanchéité du clapet sur son siège d'obturation reste excellente car l'effort de l'organe elastique (qui dans certains cas peut être une pression de réglage) est parfaitement centré sur le siège d'étanchéité entourant le passage. Des l'ouverture du clapet, le piston est soumis à un effort lateral qui engendre des frottements interdisant le retour immédiat en position de fermeture dudit piston, notamment lorsque le clapet de la valve de barrage s ouvre sur une capacite de grand volume maintenue à une pression faible, ce qui fait immédiatement chuter la pression du fluide agissant sur l'autre face du piston.S'il existe un jeu important entre le piston et son alésage de guidage ménage dans le corps, des efforts de-friction encore plus importants prennent naissance après l'ouverture du clapet car le piston vient se loger légè- rement en biais dans l'alésage. Dans une forme de réalisation de l'invention adaptee aux valves de barrage existant pour les circuits d'air comprimé de freinage des véhicules, l'autre face du piston vient en appui sur une membrane souple fixée à sa périphérie de fa çon étanche dans le corps du clapet, ladite membrane assurant l'étanchéité de l'autre face du piston vis à vis de la pression de fluide et constituant l'éle- ment d'étanchéité du clapet susceptible d'être repoussé par l'autre face du piston au contact d'un siège d'obturation du passage. De même, dans cette forme de réalisation, l'autre face présente une section plus grande que celle de l'alésage du corps guidant le piston et forme ainsi un rebord susceptible de venir en butée sur le corps au debouché de cet alésage lorsque l'action du fluide sur l'autre face dépasse le tarage de l'organe élastique. Selon différents modes de réalisation du piston, le rebord est delimité à sa périphérie par deux surfaces cylindriques dont l'une est sensiblement concentrique à l'axe de poussée de l'organe élastique et les deux surfaces cylindriques peuvent se couper selon deux droites situées dans un plan contenant sensiblement l'axe de poussée de l'organe élastique. Selon la forme de réalisation la plus compacte, la surface cylinorique excentrée par rapport à l'axe de poussée vient sensiblement tangenter la surface cylindrique du piston logée dans l'alésage de guidage du corps. Le rebord du piston est logé de façon mobile en rotation et en translation dans un alésage du corps centre sur le passage de fluide ou bien est dispose de façon mobile en translation dans un logement du corps interdisant une rotation importante du piston. Selon l'un des modes de construction les plus économiques de l'invention, le piston est réalisé en une pièce monobloc de bonne qualité frottante et mobile avec un jeu fonctionnel important dans l'alésage de guidage du corps, l'amortissement des mouvements de translation dudit piston étant provoqué par son basculement a l'intérieur de l'alésage de guidage sous l'effet du désaxage entre la poussée du fluide et la réaction de l'organe elastique. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui va suivre faite à titre limitatif en regard du dessin annexé ou - la figure 1 représente en coupe une valve de barrage selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe du piston de commutation de la valve de barrage - la figure 3 est une vue de dessus du piston de la valve de barrage La uive de barrage 1 représentée sur la figure 1 est susceptible d'être réglee pour diverses valeurs de pression de commutation et peut être montée sur divers circuits de fluide en particulier à l'entrée des réservoirs d'air comprimé alimentant les divers circuits de freinage d'un véhicule. Cette valve de barrage comporte un raccord d'entrée 2 et un raccord de sortie 3 qui débouchent respectivement sur des passages 4 et 5. Un siège de clapet 7 est ménagé au débouché du passage 5 dans une chambre de commande 6 délimitee par une membrane d'étanchéité 10 et reliée au passage 4. La membrane 10 est serrée de façon etanche entre un corps inférieur 8 et un corps supérieur 9 assemblés par des vis. Le corps supérieur 9 comporte un alésage cylindrique 11 dans lequel est monté le prolongement de guidage 13 (figure 2) d'un piston de commutation 12. Le corps 14 du piston 12 vient en appui directement sur la membrane 10 sous l'action d'un ressort de compression helicoldal 16 taré avec précision par une vis de réglage 18 dont l'une des extrémités est en appui sur une coupelle de centrage 17 au contact du ressort 16. Selon l'invention, la face 15 du piston 12 quivient au contact de la membrane d'étancheitél0 est excentrée par rapport à l'axe du prolongement de guidage 13 et par voie de conséquence par rapport à l axe du ressort 16 et du siège 7.- Le rebord périphérique du corps de piston 14 est constitué sur la figure 3 de deux parties de surfaces cylindriques d'axes différents La surface cylindrique 21 présentant le plus petit rayon 19 est centrée sur l'axe du prolongement 13 tandis que la surface cylindrique 22 de-grand rayon 20 est-désaxée par rapport au prolongement 13. Les surfaces cylindriques 21 et 22 se coupent selon deux lignes situées dans un plan contenant l'axe du prolongement 13 ce qui facilite lle démoulage du piston 12 lorsqu'il vient directement de fonderie. De même les surfaces cylindriques 21-et 22 et surtout le fait que la surface 22 vienne tangenter la surface cylindrique extérieure du prolongement 13 facilitent la réalisation du moule de fonderie pour le piston 12 qui peut être monte avec un jeu important dans l'alésage 11 venantégalement directement de fonderie. Le piston 12 est avantageusement réalise en une matière plastique moulable à qualité autolubrifiante telle que du nylon ou autre. Le fonctionnement de la valve de barrage représentée sur la figure 1 ne diffère pas sensiblement de celui des valves de barrage connues. Lorsque la pression régnant dans la chambre de commande 6 est suffisante pour vaincre le tarage du ressort 16, le piston 12 se déplace vers le haut de la figure 1 et la membrane 10 se décolle du siège de clapet 7 ce qui permet à l'air comprimé amené au raccord 2 de s'écouler via le passage 5, vers le raccord de sortie 3. Si ce raccord de sortie 3 est relié à une capacité importante et relativement vide tel qu'un réservoir d'air comprimé de freinage à remplir, après l'ouverture du clapet constitué par le siège 7 et la membrane 10, la pression rognant dans la chambre de commande 6 diminue et devient inférieure à. celle qui a provoqué la levée du piston 12. Dans tes valves de type connu cet abaissement de la pression d'alimentation après l'ouverture de la valve de barrage sur une capacité à remplir provoque une mise en vibration de la membrane 10 et du piston de commutation 12. Dans la valve de barrage selon l'invention, deux cas différents d'ouverture sont à considérer. Si l'abaissement de la pression dans la chambre de commande 6 est faible, les frottements provoques par le basculement relatif du prolongement 13 dans 1 'alé- sage 11 sont suffisants pour maintenir le piston 12 en position d'ouverture du clapet jusqu'à ce que la pression remonte suffisamment dans la chambre 6 pour repousser le piston 12 en butee haute. En général le basculement du prolongement 13 se produit dès que la membrane 10 quitte le contact du siège 7 et la valve de barrage s'ouvre très progressivement ce qui évite la chute brutale de la pression dans la chambre 6. Si dans un autre cas, l'abaissement de la pression dans la chambre 6 est vraiment important, le piston 12 vient obturer le passage 5 avec retard mais sans entrer en vibration. On doit noter qu'en position d'ouverture franche de la valve de barrage, le rebord excentré du corps de piston 14 vient en appui sur une portée du corps supérieur ménagée au debouche de l'alésage 11, ce qui supprime presque complètement le basculeuient du prolongement 13 dans l'alésage 11 et évite le risque de grippage du piston 12 dans son alésage de guidage 11. Le rebord excentré du corps 14 peut être logé dans une chambre cylindrique du corps 9, ce qui autorise la rotation du piston 12 en service et répartit mieux l'usure éventuelle de-la surface intérieure de l'alésage 11. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentes, elle est susceptible de nombreuses autres variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Valve de réglage, notamment valve de barrage pour un circuit de fluide sous pression, du type comportant dans un corps un piston de commutation soumis sur l'une de ses faces à ltaction d'au moins un organe élastique de tarage et sur l'autre face à la pression d'un fluide susceptible de s'écouler vers un passage maintenu obturé par un clapet sous l'action de l'organe elastique aussi longtemps que l'action de la pression du fluide sur l'autre face n'a pas dépassé le tarage de l'organe e8astique, caractérisée en ce que le centre de poussée du fluide sur l'autre face du piston est-excentré par rapport au centre de poussée de l'organe élastique qui agit sur le piston sensiblement dans l'axe du passage coo pérant avec le clapet. 2.- Valve de réglage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le piston est guidé dans un alésage du corps centré sur le passage. 3.- Valve de réglage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'autre face du piston vient en appui sur -une membrane souple fixee à sa périphérie de façon etanche dans le corps du clapet, ladite membrane assurant l'é- tanchéité de l'autre face du piston vis à vis de la pression de fluide et constituant l'élément d'étanchéité du clapet susceptible d'être repoussé par l'autre face du piston au contact d'un siège d'obturation du passage. 4.- Valve de réglage selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que de façon connue en soi, l'autre face présente une section plus grande que celle de l'alésage du corps guidant le piston et forme ainsi un rebord susceptible de venir en butee sur le corps au débouché de cet alésage lorsque l'action du fluide sur l'autre face dépasse le tarage de l'organe élastique. 5.- Valve de réglage selon la revendication 4, caractérisée en ce que le rebord est delimité à sa périphérie par deux surfaces cylindriques dont l'une est sensiblement concentrique à l'axe de poussee de l'organe élastique. 6.- Valve de réglage selon la-revendication 5, caractérisée en ce que les deux surfaces cylindriques se coupent selon deux droites situées dans un plan contenant sensiblement l'axe de poussée de l'organe élastique. 7.- Valve de reglage selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que la surface cylindrique excentrée par rapport à l'axe de poussée vient sensiblement tangenter la surface cylindrique du piston logée dans l'alésage de guidage du corps. 8.- Valve de réglage selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que le rebord du piston est logé de façon mobile en rotation et en translation dans un alésage du corps centré sur le passage de fluide. 9.- Valve de reglage selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que le rebord du piston est disposé de façon mobile en translation dans un logement du corps interdisant une rotation importante du piston. 10.- Valve de réglage selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisée en ce que le piston est réalisé en une pièce monobloc de bonne qualité frottante et mobile avec un jeu fonctionnel important dans l'alésage de guidage du corps, l'amortissement des mouvements de translation dudit piston étant provoqué par son basculement à l'intérieur de l'alésage de guidage sous l'effet du désaxage entre la poussée du fluide et la réaction de l'organe élastique