Brevet FR2280844A1 — publié le 19760227

la présente invention concerne une valve pneumatique multivoie. Elle concerne également l'application de cette valve aux circuits de freinage. Bes valves multivoies comprennent, comme pièces essentielles, un certain nombre de clapets. Ces clapets, en général de forme arrondie sont en une matière résiliente et coopèrent avec des portées pratiquées dans le corps de la valve. Afin d'assurer un contact convenable procurant une bonne étanchéité, ces clapets sont en général solidaires d'une pièce mécanique qui leur sert de guide. Dans une autre réalisation connue, les clapets peuvent comprendre une bille métallique prenant appui sur une portée résiliente et nécessitant également un certain guidage. Dans toutes les réalisations connues, on est donc en présence d'un certain nombre de pièces mécaniques faisant l'objet d'un usinage précis et coûteux. Un des buts de la présente invention est de permettre la réalisation d'une valve mul-tivoie dont les clapets sont d'une fabrication particulièrement économique et présentent une grande fiabilité. Suivant l'invention, la valve pneumetique multivoies comprend une entrée et plusieurs sorties reliées chacune à 11 entrée p;r un circuit pneumatique distinct, chacun de ces circuits 'étant t=E1 d'un clapet, et elle est caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux blocs plats enserrant au moins une membrane et en ce que les clapets comprennent chacun une lame battante découpée dans ladite membrane et prenant appui sur des portées ménagées dans au moins l'un des blocs précités. Le clapet ne comprend donc aucune pièce mécanique, ce qui procure une importante économie de fabrication en même temps qu'une grande sécurité de fonctionnement. Sn outre, la lame battante n'est soumise à aucun guidage susceptible d'en perturber le fonctionnement. Suivant une réalisation préférée de l'invention, tous les orifices pratiqués dans la mambrane sont entourés d'un bourrelet en matière résiliente solidaire de ladite membrane. De cette façon, m9me si le serrage de la membrane par les blocs plats n'est pas réalisé de façon uniforme, on obtient une étanchéité satisfaisante entre les différents circuits. L'invention vise également une valve de protection pour circuit de freinage constituant une application de la valve multivoies précitée en tant que produit industriel nouveau. les circuits de freinage comprennent généralement au moins un réservoir tampon ayant une fonction de sécurité et permettant d'alimenter lescanalisations sous une pression donnée. le plus souvent, ces circuits comprennent quatre réservoirs destinés respectivement au tracteur (réservoir AV), à la remorque (réservoir AR), aux servitudes et au secours. Lorsque l'un de ces réservoirs se montre défaillant par suite d'une fuite survenant sur sa paroi ou sur le circuit qu'il commande, o peut craindre que cette défaillance ntentralne, par inter-communication, la défaillance des autres réservoirs. On connais des dispositifs, généralement appelés valves de protection, dont le rôle est d'isoler le réservoir défaillant et de maintenir en fonctionnement le reste du circuit. les valves de protection connues comprennent un clapet par réservoir desservi. Ce clapet est en général constitué d'une pièce cylindrique coulissant dans une pièce tubulaire par laquelle arrive l'air d'alimentation et il comprend une collerette prenant appui, par l'intermédiaire d'un joint, sur l'extrémité de la pièce tubulaire pour l'obturer. le clapet tend à s'ouvrir quand la pression d'alimentation est supérieure à la pression dans le réservoir desservi, mais des moyens sont prévus pour empêcher son ouverture quand la pression dans le réservoir tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée. Dans les réalisations connues, ces moyens comprennent une membrane actionnée par un ressort et venant s'appuyer sur le clapet pour empêcher son ouverture.Mais la membrane subit aussi la pression régnant dans le réservoir, qui vient contrarier l'action du ressort quand ladite pression est suffisante, pour permettre au clapet de s'ouvrir. Si le réservoir est défaillant, et si la pression est inférieure à une certaine valeur, ledit réservoir se trouve isolé, et les autres réservoirs ne peuvent pas se vider dans le réservoir dé faillant Dans ces réalisations connues, qui présentent en général une structure compliquée et onéreuse, la pression d'alimentation doit simultanément provoquer l'ouveure du clapet et vaincre la poussée de la membrane. Or, le clapet cylindrique présente, avec la pièce tubulaire où il coulisse, des frottements non négligeables qui peuvent se trouver aggravés d'un certain collage dû aux substances utilisées pour assurer l'étanchéité, ou même d'un blocage, da au gel. Il en résulte une incertitude de fonctionnement très préjudiciable. En outre, dans les réalisations connues, les membranes précitées relatives aux différents réservoirs sont constituées d'une seule et même pièce en général mince et fragile. Outre les risques de rupture, il y a donc un risque important d'inter-communication entre les différents réservoirs. Un autre but de l'invention est de permettre la réalisation d'une valve de protection d'une construction simple et économique, et qui ne présente pas les inconvénients précités, procurant notamment une fiabilité d1un niveau élevé. Suivant l'invention, la valve de protection est conforme à la valve multi-voies précitée, comprenant trois blocs plats enserrant deux membranes, chacun des clapets constituant un premier clapet tendant à s'ouvrir sous l'effet de la pression d'alimentation elle comprend en outre, associée à chaque circuit, une membrane tarée par un ressort exposée à la pression régnant dans le réservoir desservi par ledit circuit, cette membrane tendant, su8 l'effet de son ressort de tarage, à empêcher la communication entre l'entrée et le réservoir desservi, et elle est caractérisée en ce que la surface membrane tarée est exposée sur une partie de/la pression d'alimentation et sur une autre partie à la pression régnant dans le réservoir desservi, la première de ces parties étant nettement supérieure à la seconde, et en ce que ladite membrane est appliquée par son ressort sur une portée de manière à constituer un obturateur situé en aval du premier clapet précité relativement à la circulation de l'air. Ainsi, l'air d'alimentation, après avoir soulevé sans effort le premier clapet à lame battante, vient agir sur la zone périphérique de surface prépondérante de la membrane tarée et son action est encore aidée par la pression régnant dans le réservoir qui vient agir sur la partie centrale. la portée sur laquelle s'applique la membrane se réduit à une zone annulaire réduite située entre les deux zones précitées et les deux actions de pression précitées se conjuguent pour vaincre facilement tout collage éventuel. Suivant une réalisation avantageuse de l'invention, les membranes tarées relatives aux divers circuits conalituent des pièces distinctes et sont découpées dans une feuille toilée et renforcée. On évite ainsi les risques de rupture et les risques d'intercommunication entre les réservoirs qui peuvent se produire lorsque les diverses membranes ne constituent ensemble qu'une seule pièce. Suivant une réalisation préférée de l'invention, la valve de protection, dessert deux réservoirs d'une première catégorie par un premier ensemble de circuits et deux réservoirs d'une seconde catégorie par un second ensemble de circuits, les circuits du second ensemble étant respectivement en série avec ceux du premier ensemble, et des moyens sont prévus pour maintenir la circulation dans tous les circuits du second ensemble même lorsque l'un des circuits du premier ensemble est obturé par sa membrane tarée0 Ces moyens comprennent un second clapet monté sur chacun des circuits du second ensemble et une canalisation réunissant les circuits du second ensemble entre le premier et le second clapet. D'autres particularités de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif: la figure 1 est une coupe en élévation, suivant I-I des figures 2, 3 et 4, d'une valve de protection pour circuit de freinage conforme à l'invention. la figure 2 est une coupe en plan suivant Il-Il de la figure 1. La figure 3 est une coupe en plan suivant III-III de la figure 1. la figure 4 est une coupe en plan suivant IV-IV de la figure 1. La figure 5 est une vue en plan, suivant V-V de la figure 1, d'une première membrane de la valve. La figure 6 est une vue en plan, suivant VI-VI de la figure 1, d'une seconde membrane de la valve. La figure 7 est une vue en coupe suivant VII-VII de la figure 6. En référence aux dessins précités, la valve multi-voies, utilisée en tant que valve de protection sur un circuit de freinage, comprend trois blocs plats 1, 2, 3 enserrant deux membranes 4, 5. Le serrage est obtenu par des vis (non représentées) traversant les blocs 1 et 2 par des trous lisses tels que 6, 7 , et se vissant dans des taraudages 8 du bloc 3. l'e bloc 3 comprend une entrée d'air 9 prévue pour être reliée à la sortie d'un régulateur. l'entrée 9 se divise, après traversée d'un orifice 11 percé dans la membrane 5, en deux canaux sensiblement symétriques 12a et 12b pratiqués dans le bloc 2. Â sa sortie du bloc 2, le canal 12a est entouré d'une portée circulaire 1sua sur laquelle vient s 'appuyer une lame battante 14a découpée dans la membrane 4, sous l'effet d'un ressort 15a logé dans un canal 1 6a pratiqué dans le bloc 1, dans le prolongement du canal 12a. Au droit du canal 12a, la lame battante 14a présente une surépaisseur 17a pour améliorer sa rigidité. Cette surépaisseur peut être obtenue par exemple au moyen de pastilles collées. La lame 14a peut se déplacer dans une chambre 18a formée par deux cavités vis-d-vis pratiquées respectivement dans les blocs 1 et 2.Cette lame constitue ainsi un premier clapet 1 9a sur le circuit d'air issu de l'entrée 9o Des congés tels que 21c sont prévus pour éviter que la lame 14a ne soit détériorée lors de ses déplacements0 Be canal 16a débouche dans une gorge circulaire 22a pratiquée dans le bloc 1 vis-à-vis d'une membrane 23a qui est avantageusement circulaire, concentrique à la- gorge 22a, et découpée dans une feuille toilée et renforcée de matière résiliente. Vis-à-vis du centre de cette membrane se situe l'entrée d'un canal 24a foré dans le bloc 1. La section de ce canal est prévue relativement faible par rapport à la surface annulaire définie par la gorge 22a.La surface annulaire située entre 1' ouverture du canal 24a et la gorge 22a constitue une portée 25a sur laquelle la membrane 23a est appliquée au moyen drun ressort 2-, par l'intermédiaire d'une embase 27a. La surface de la portée 25a est prévue aussi faible que possible, dans la mesure où elle ne risque pas de détériorer la membrane 23a. Le ressort 26a est maintenu comprimé par l'intermédiaire d'une embase 28a sur laquelle s'appuie une vis de réglage 29a visée dans un capot 31a fixé par des vis telles que 32. Le canal 24a se continue par un canal 33a foré dans le bloc 2, après traversée d'un perçage 34a de la membrane 4. Un canal 35a se pique latéralement sur le canal 33a et, après un coude 36a et traversée d'un perçage 37a de la membrane 5, débouche en face d'une sortie 38a pratiquée dans le bloc 3 et prévue pour être reliée au réservoir avant du véhicule. Le canal 12b est de même relié à une sortie 38b prévue pour être reliée au réservoir arrière par l'intermédiaire d'un circuit b sensiblement identique au circuit a qui vient d'être décrit Ce circuit b comprend notamment un clapet 19b et une membrane tarée 23b. Par souci de clarté, on n'a pas indiqué sur la figure 1 toutes les références d'indice b. Le réservoir avant et le réservoir arrière constituent une première catégorie de réservoirs, et les circuits a et b constituent un premier ensemble de circuits desservant ces deux réservoirs. On va maintenant décrire un second ensemble de circuits, qui seront affectés respectivement des indices c et d, et qui desservent des sorties 39c et 39d prévues pour être reliées à des réservoirs d'une seconde catégorie, qui sont respectivement le réservoir de secours et le réservoir de servitudes. Le circuit c se situe en série avec le circuit a, et le circuit d'indice d en série avec le circuit ne décrira en détail que le circuit d, le circuit c lui étant sensiblement identique. En aval du départ du canal 35b, le canal 33b débouche sur un clapet à lame battante 41 d analogue au clapet 19a décrit plus haut. Ce clapet 41d constitue un second clapet placé sur le circuit réunissant l'entrée 9 à la sortie 39d. ErL aval du clapet 41d, le circuit d est relié au circuit c par une canalisation 42 pratiquée dans le bloc 3. Le circuit d se poursuit d'autre part par un canal 43d pratiqué dans le bloc 3, un perçage 44d de la membrane 5 et un canal 45d foré dans le bloc 2 jusqu'à un clapet à lame battante 46d analogue au clapet 19a. lie clapet 46d est suivi d'un canal 47d qui débouche dans une gorge circulaire 48d analogue à la gorge 22a,qui fait vis-h-vis à une membrane tarée 4%. Cette membrane et son dispositif de tarage sont analogues aux éléments correspondants des circuits a et b et comprennent notamment nn ressort de tarage 51d. Au centre de la membrane 49d f ouvre un canal 52d foré dans le bloc 1, qui se prolonge par un canal 53d foré dans le bloc 2, à travers un perçage 54 de la membrane 4 et un perçage 55d de la membrane 5 jusqu'à la sortie 5 Toue les orifices pratiqués dans les membranes 4 et 5 sont entourés d'un bourrelet tel que 57 en matière résiliente qui peut outre rapporté on moulé avec la membrane. Ces bourrelets permettent d'obtenir une bonne étanchéité des canaux traversant les membranes, bien qae le serrage uniforme des blocs plate 1, 2 et 9 soit souvent difficile à réaliser. Dans l'exemple décrit, le tarage de la membrane 23a par le ressort 26a au meyen de la vis de réglage 29a est réglé de façon telle que la membrane 23a se soulève de la portée 25a quand la pression dans la gorge 22a atteint 5, 5 bars, le canal 24a étant supposé à la pression atmosphérique. Il en est de même du tarage de la membrane 23b. bes membranes 49c et 49d sont tarées de manière à se soulever quand la pression dans les gorges respectives 48e et 48d atteint 5 bars, les canaux respectifs 52c et 52d étant supposés à l'atmosphère. Il est évident que ces valeurs numériques ne sont données qu'd titre d'exemple. On va maintenant décrire le fonctionnement de la valve. L'air admis par l'entrée 9 soulève facilement le clapet 19a, le ressort I n'exerçant qu'une poussée très faible uniquement destine à éviter que la laie battante 15a ne prenne une position indifférente. En fonctionnement normal, la pression d'alimentation est supérieure à 5,5 bars. Cette pression soulève donc les membranes 23a et 23b et l'air est acheminé, via les circuits respectifs a et b vers les sorties 38a et 38b pour aller alimenter les réservoirs avant et arrière. Par les circuits c et d en série avec les circuits a et b, l'air atteint les membranes 49c et 49d et les soulève également, malgré la perte de charge supplémentaire de ces circuits, lesdites membranes étant tarées à 5 bars. L'air s'échappe ensuite par les sorties 39c et 39d pour alimenter le réservoir de secours et le réservoir de servitudes. En cas de panne d'alimentation, l'ensemble des réservoirs est immédiatement isolé par les clapets 19a et 19b, même si la pression dans les réservoirs est supérieure à 5, 5 bars et si les membranes tarées restent soulevées. En cas de défaillance du réservoir de secours, par exemple, on est assuré que le réservoir de servitude reste alimenté sous 5 bars et les réservoirs avant et arrière sous 5,5 bars. En effet, si, sous l'effet notamment de la fuite en question, la pression régnant dans les gorges 48c et 48d tombe au-dessous de 5 bars, la membrane 49c vient s'appliquer sur sa portée et isole le réservoir défaillant supposé à l'atmo8phbre. Par contre, la membrane 49d, qui subit en outre en son centre la pression régnant dans le réservoir de servitudes, reste soulevée pour alimenter ce réservoir. Pour la meme raison, les membranes 23a et 23b restent soulevées pour alimenter les réservoirs avant et arrière. Le fonctionnement est analogue si lton inverse les ralles respectifs du réservoir de secours et du réservoir de servitudes. On notera quten raison de la différence des valeurs de tarage des membranes, les deux réservoirs précités peuvent recevoir une alimentation résiduelle, même en cas de défaillance de l'un d'eux En cas de défaillance du réservoir avant, la membrane 23a isole ce réservoir suivant le même processus dès que la pression d'alimentation tend à tomber au-dessous de 5,5 bars du fait de cette défaillance. Le circuit a étant obturé, le circuit c est alors alimenté par l'intermédiaire du circuit b grâce au canal dtinter- communication 42. Le clapet 41c empêche alors toute fuite vers le réservoir défaillant, meme en cas de rupture de la membrane 23a. Les clapets 46c et 46d jouent d'ailleurs un role de sécurité analogue. Le fonctionnement est symétrique si c' est le réservoir arrière qui est défaillant. La valve conforme à l'invention permet donc un isolement excellent de tout réservoir défaillant, même si plus d'un réservoir est défaillant simultanément, à condition toutefois que les réservoirs avant et arrière ne soient pas défaillants simultanément. En outre, la conception et le mode de fonctionnement des membranes tarées assurent une excellente sécurité de fonctionnement et correspondent à une fabrication très économique. En particulier, la pression d'alimentation s'exerce sur une grande surface de la membrane et la surface réduite de la portée réduit considérablement les risques de collage, Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la réalisation décrite, et de nombreuses variantes constructives peuvent autre envisagées. Ainsi, on peut disposer les quatre membranes tarées en carré, pour diminuer l'encombrement. On peut aussi inverser le sens de circulation de l'air au niveau de chaque membrane, l'air arrivant par le canal coaxial à la membrane et s'échappant par la gorge périphérique. REI CTI ONS 1. Valve pneumatique multi-voies comprenant une entrée et plusieurs sorties reliées chacune à 11 entrée par un circuit pneumatique distinct, chacun de ces circuits étant muni d'un clapet, caractérisée en ce qu' elle comprend au moins deux blocs plats enserrant au moins une membrane et en ce que les clapets comprennent chacun une lame battante découpée dans ladite membrane et prenant appui sur des portées ménagées dans au moins l'un des blocs précités0 2. Valve conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que tous les orifices pratiqués dans la (leEv membrane'ws) précitée(s) sont entourés d'un bourrelet en matière résiliente solidaire de ladite membrane. 3. Application d'une valve pneumatique multi-voie conforme à l'une des revendications 1 ou 2 en tant que valve de protection, à un circuit de freinage pneumatique desservant plusieurs réservoirs. 4. Valve de protection conforme à la revendication 3, comprenant trois blocs plats enserrant deux membranes, chacun des clapets précités constituant un premier clapet tendant à s'ouvrir sous l'effet de la pression d'alimentation, ladite valve comprenant en outre, associée à chaque circuit, une membrane tarée par un ressort, exposée à la pression régnant dans le réservoir desservi par ledit circuit et tendant, sous l'effet de son ressort de tarage, à empêcher la communication entre l'entrée et le réservoir desservi, caractérisée en ce que la membrane tarée est exposée sur une partie de sa surface à la pression d'alimentation et sur une autre partie a' la pression régnant dans le réservoir desservi, la première de ces parties étant nettement supérieure à la seconde, et en que ladite membrane est appliquée par aon ressort sur une portée de manière à constituer un obturateur situé en aval du premier clapet précité relativement à la circulation de l'air. 5. Valve de protection conforme à la revendication 4, caractérisée en ce que les membranes tarées relatives aux divers circuits constituent des pièces distinctes et sont découpées dans une feuille toilée et renforcée. 6. Valve de protection conforme à la revendication 5, desservant au moins deux réservoirs d'une première catégorie par un premier ensemble de circuits et deux réservoirs d'une seconde catégorie par un second ensemble de circuits, caractérisée en ce que les circuits du second ensemble sont respectivement en série avec ceux du premier ensemble, et en ce que la valve comprend des doyens pour maintenir la circulation dans tous les circuits du second ensemble mbne lorsque l'un des circuits du premier ensemble est obturé par Ça membrane tarée0 7. Valve de protection conforme à la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens précités comprennent un second clapet monté sur chacun des circuits du second ensemble et une canalisation réunissant les circuits du second ensemble entre le premier et le second clapet. 8. Valve de protection conforme à l'une des revendications 6 ou 9, caractérisée en ce que les membranes des seconds circuits sont tarées à une valeur inférieure à celle à laquelle sont tarées loi membranes des premiers circuits.