Brevet FR2350640A1 — publié le 19771202

La présente invention concerne un régulateur de pression pour une installation de stockage d'air comprimé dont le réservoir de stockage es- chargé au travers d'une soupape antiretour par un compressC-ur tournant en permanence, avec un piston de commande pouvant etre sollicité par la pression de stockage au travers d'un canal de liaison et mobile dans un cylindre de travail pour une soupape d'écoulement qui est placée devant la soupape antiretour et qui est ouvert dès ltobten- sion de la pression de consigne pour décharger le compresseur et qui est a nouveau fermée après la chu.e de la pression de stockage à une valeur minimale, un tracé de canal étant réalisé dans une membrane qui mesure la pression de stockage n agissant contre le ressort de réglage de la valeur de consigne, lequel tracé se trouve à une de ses esvrémités, dans la chambre à membrane reliée à l'atmosphère et contenant le ressort de réglage, l'autre extrémité débouchant au niveau d'une soupape à double siège dont l'élément de fermeture est un élément d'étanchéité qui possède un appendice tubulaire. Un régulateur de pression de ce type est connu (brevet de la République Fédérale d'Allemagne 1 248 987). Dans ce régulateur connu, on utilise un élément d'étanchéité qui forme, avec une partie annulaire, des sièges pour une soupape d'admission et de sortie et qui comporte un appendice tubulaire qui entoure la tige de commande et glisse sur celle-ci.L'appendice tubulaire est armé par une bague à ressort qui fournit à l'appendice une tension de départ radiale à laquelle s'aiouce une force de pression dépendant de la pression ce stockage, ce qui permet d'obtenir un appui étarlcht contre la tige de commande Comme la tize de commande glisse dans l'appendice tubulaire de l'élément d'étanchéité, sa zone d'étanchéité est soumise à l'usure et, en cas de fuite, il se produit des pertes d'air sre.'-é ou, ce qui est plus mauvais, la soupape d'écoulement ne s'ouvre plus, par suite d'une pression de stockage insuffisante.Mais d'autre part, le frottement sur la zone d'étanchéité de l'appendice tubulaire est variable et difficile à saisir par le calcul, parce que la pression de stockage, qui augmente la pression d'appui de la bague élastique, varie continuellement. Le but de l'invention est d'éliminer ces inconvénients et de réaliser un régulateur de pression du type indiqué au début, dans lequel l'élément d'étanchéité n'exerce aucun frottement ni aucune usure sur la tige de commande. On doit ainsi éliminer une zone douteuse dans le régulateur de pression. En outre, la soupape à double siège doit etre de montage très simple. Le moyen conforme à l'invention d'atteindre ce but consiste en ce que l'appondice tubulaire de l'élément d'étanchéitt est fixé dans une position déterminée sur un manchon contenant au moins partiellement le tracé du canal vers l'air extérieur et en ce que le soulèvement d'une soupape de sortie de la soupape à double siège est fourni par une élasticité axiale de l'appendice tubulaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation en se reportant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une coupe au travers d' L,' régulateur de pression; - la figure 2 représente à une échelle agrandie une soupape à double siège d'un régulateur de pression; et - la figure 3 représente un autre montage de la manoeuvre de la soupape à double siège. A ltintérieur d'un carter 1 se trouve une cbamhra principale 2 qui contient un piston de commande qui sera décrit plus loin. On a prévu de faire déboucher dans la chambre 2 le raccordement 3 d'air comprimé auquel aboutit la tubulure venant du compresseur. D'autre part, on trouve sur le carter 1 du côté opposé, le manchon de raccordement 4 d'où une tubulure 5 mène vers le réservoir de stockage 6. Une soupape antiretour 7 poussée par un ressort est associée au raccordement 4. Celui-ci est en liaison avec la chambre 7 par des perçages8 et 9. Le fond du carter 1 est constitué par un chapeau 10 qui comporte un manchon de sortie 11. Une pièce 18 rapportée dans la chambre 2 comporte un épaulement 12 avec un siège de soupape 13 qui peut être fermé à l'aide d'une plaque de soupape 14 poussée par un ressort et constituer une soupape d'écoulement 13/14. La plaque 14 repose sur une tige 15 dont la tete 16 supporte le piston de commande 17 pour la soupape 13/14. Le piston 17 se déplace dans un cylindre de travail 19 prévu dans la pièce 18. Un filtre double 20/21 repose en outre dans la chambre 2. Une membrane 26 est serrée contre un épaulement de la partie supérieure 25 du carter, a l'aide d'un capot de ?ro=ecti antipoussière 27. ün ressort de compression 28 qui appuie sur la membrane 26 par en haut peut etre réglé sur la pression de consigne à l'aide d'une vis 29. Ta membrane 26 subdivise un espace interne du carter en une chambre 30 qui se trouve au-dessus de la membrane et qui est en liaison avec l'air extérieur à l'aide d'un orifice 31, et en une chambre 32 se trouvant en dessous de la membrane 26 et qui est en liaison par un canal de liaison cylindrique 33 avec le cylindre de travail 19 du piston 17. L'extrémité supérieure du canal 33 constitue un siège 34 de soupape d'admission faisant partie d'une soupape a double siège 35. Un canal 24, formant un embranchement après la soupape 7, mène à la chambre 32. Un manchon 36 est fixé à la membrane 26 à l'aide de deux plateaux 37 et 38. Le mode de fixation et les autres pièces constitutives du régulateur de pression sont visibles au mieux sur la figure 2. On y voit que le manchon 36 est formé directement contre le plateau inférieur 37. L'autre plateau 38 se trouve en dessus la membrane 26 et les deux plateaux 37 et 38 sont serrés ensemble par une vis creuse 39. La cavité de la vis-creuse 39 débouche en haut dans la chambre 30. A l'intérieur, la cavité se prolonge par un alésage axial 40 du manchon 36. Dans la zone inférieure de cet alésage 40, un croisillon 41 est appuyé contre un épaulement 42 et il y est fixé a l'aide d'une rondelle d'arret 43. La tige 44 d'une pièce 45 en forme de champignon, fabriquée soit c une seule pièce avec le-croisillon 41, soit indépendamment, est reliée au centre dudit croisillon et la tête 46 de la pièce 45 sort de l'extrémité inférieure du manchon 36. Une surface supérieure de la tête 46 sert d'élément de fermeture d'une soupape de sortie 48 dont le siège est constitué par une surface annulaire inférieure 50 d'une garniture d'étanchéité 51. Cette surface 50 est en outre l'élément de fermeture de la soupape 34. L'élément de fermeture 46 de la soupape de sortie 48 a le même diamètre extérieur que le manchon 36. La.garniture 51 possède un appendice tubulaire 52 dont l'extrémité libre se termine sous forme d'un joint annulaire 53 Celui-ci est fixé dans une rainure extérieure 55 du manchon 36 et il y est maintenu par une bague ressort 54. L'appendice 52 peut, par un choix approprié du matériau, posséder une souplesse dans le sens axial comme l'indiquent es figures i et 2, mais il peut également être constitué d'un souffles annulaire (voir figure 3) lui donnant cette souplesse. La garniture 51 ess soumise à l'action d'un ressort 57 qui tend à pousser sa surface 50 contre le singe 34. Le ressort 57 s'applique contre le plateau 37 de la membrane. Le mode de fonctionnement du dispositif est le suivant A l'aide de la vis de réglage 29j on règle le niveau de pression désiré dans le réservoir 6 par l'intermédiaire du ressort 28 et de la membrane 26. Quand le compresseur fournit l'air comprimé au travers du raccordement 3 de la chambre 2, l'air peut s'écouler d'abord au travers du filtre 20/21, passer au travers des canaux 9 et 8 vers le raccordement 4, soulever la soupape 7 de son siège et finalement parvenir au réservoir 6. En même temps, l'air s'écoule également par le canal 24 dans la chambre 32 sous la membrane 26. Dès que le niveau de pression desiré est atteint, la membrane 26 est soulevée contre l'action du ressort 28. Par suite, le manchon 36 est également soulevé. Par l'intermédiaire du croisillon 41, l'élément de fermeture 46 atteint la surface 50 qui représente son siège de soupape, ce qui ferme la soupape 48. La liaison à l'air extérieur du cylindre 19 est ensuite interrompue. Cela permet le soulèvement de la soupape 48 grâce à la souplesse axiale de l'appendice 52. Si le manchon 36 continue a se soulever la garniture 51 soulève sa surface annulaire 50 du siège 34, ce qui ouvre la soupape 35. L'air comprimé venant de la chambre 32 peut pénétrer par le canal 33 dans le cylindre 19. Le piston 17 est poussé vers le bas, de sorte que la plaque 14 se soulève de son siège 13. L'air comprimé venant du compresseur peut ensuite s'écouler en court-circuit hors de la chambre 2 au travers du manchon 11. Quand l'air comprimé accumulé dans le réservoir 6 est utilisé et que la pression baisse, la membrane 26 redescend. Le manchon 36 prend part à ce mouvement et ramène d'abord la surface 50 de la garniture 51 sur le siège 34. Ainsi, la liaison du cylindre 19 avec l'air comprimé est interrompue. Si la pression du réservoir continue à baisser, 'le manchon 36 pousse vers le bas d'élément de fermeture 46 de la soupape 48, de sorte qu'il cesse son appui contre la surface 50. Ensuit la liaison vers l'air extérieur du cylindre 17 est rétablie. Comme le joint 53 ne subit aucun frottement contre le manchon 36, on évite une usure de la garniture d'étanchéité. La figure 3 représente une variante du montage décrit. Ici, un plateau de membrane inférieur 60, dirigé vers une soupape s9 à double siège, possède un grappin 61 fabriqué en tôle et fixé au plateau 60, par exemple par emmanchement sur une collerette 62. Le grappin 61 possède une partie radiale 63 qui agit sous l'élément dlétanchéité 51', lequel est muni d'une surface annulaire inférieure 50' servant de surface d'étanchéité de soupape. Dans ce montage. la pièce 64 en forme de champignon est réalisée en deux parties. L'élément de fermeture 65 de la pièce 64 as en forme de chapeau et il est soumis à la force d'un ressort 66 qui tend à le pousser contre le joint annulaire 50'. L'élément d'étanchéité 51' possède un appendice tubulaire 67 qui est muni d'un soufflet annulaire 68 destiné à rendre souple l'appendice 67 dans le sens axial. Dans ce montage, la surface annulaire 50' de l'élément 511 est soulevée du siège 34 par la partie radiale 63 du grappin 61; et la soupape de sortie se ferme sous l'effet du ressort 66. A ce moment, le soufflet 68 de l'appendice 67 s'allonge. Pour le reste, le mode de fonction est exactement le même que celui du montage des figures 1 et 2. Quand la soupape de sortie s'ouvre, le soufflet 68 de l'appendice 67 est à nouveau comprimé. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention, R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1. Régulateur de pression pour une installation de stockage d'air comprimé dont le réservoir de stockage est chargé au travers d'une soupape antiretour par un compresseur tournant en perman-nce, avec un piston de commande pouvant etre sollicité par la pression de stockage à travers un canal de liaison et mobile dans un cylindre de travail pour une soupape d'écoulement qui est placée devant la soupape antiretour et qui est ouverte dès l'obtention de la pression de consigne pour décharger le compresseur et qui est à nouveau fermée après la chute de la pression de stockage à une valeur minimale un tracé de canal étant réalisé dans une membrane qui mesure la pression de stockage en agissant contre le ressort de réglage de la valeur de consigne, lecs ' tracé se trouve à une de ses extrémités dans la chambre à membrane relice à l'atmosphère et contenant le ressort de réglage, l'autre extrémité débouchant au niveau d'une soupape à double siège dont l'élément de fermeture est un élément d'étanchéité qui possède un appendice tubulaire, caractérisé en ce que l'appendice tubulaire de l'élément d'étanchéité est fixé dans une position déterminée sur un manchon contenant au moins partiellement le tracé du canal vers l'air extérieur et en ce que le soulèvement d'une soupape de sortie de la soupape à double siège est fourni par une élasticité axiale de l'appendice tubulaire. 2. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément de fermeture de la soupape de sortie est constitué d'une pièce en forme de champignon dont la tige est fixée par un croisillon dans le manchon. 3. Régulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de fermeture de la soupape de sortie possède le même diamètre extérieur que le manchon. 4. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, avec deux plateaux pour serrer la membrane, caractérisé en ce que le manchon est un prolongement formé à partir du plateau de membrane côté soupape à double siège. 5. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité est fixé par son appendice tubulaire à l'extrémité libre du manchon, et en ce qu'une surface annulaire de l'élément d'étanchéité dépasse de l'extrémité du manchon. 6. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le croisillon est fixé dans le manchon entre un épaulement intérieur de celui-ci et une rondelle d'arrêc. 7. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le plateau de membrane côté soupape à double siège possède un grappin qui, à l'aide de sa partie radiale, agit par en dessous sur l'élément d'étanchéité. 8. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la pièce en forme de champignon est en deux parties et en ce que l'élément de fermeture de la tête du champignon est soumis à l'action d'un ressort qui tend à le pousser contre l'élément d'étanchéité.