Brevet FR2378967A1 — publié le 19780825

La présente invention concerne une vannerelais pour 1'évacuation rapide dtun cylindre pneumatique muni d'un piston de commande, dont un opté est soumis à une pression de commande par l r inter-médiaire du raccord de pression de commande de la vanne, lQalltre coté du piston étant soumis à la pression de fonctionnement du cylindre pneumatique le corps de la vanne étant de forme tubulaire muni de collets d'étanchéité, pour fermer le passage entre un ajutage de pression d'alimentation et un ajutage de pression de fonctionnement pour ouvrir ou fermer le passage, le piston de commande étant monté de façon que, pour un changement de position sous la force résultant de la pression de commande, le corps de vanne, tubulaire, soit entraîne, pour ouvrir le passage entre l'ajutage de pression d'alimentation et l ajutage de pression de fonctionnement. Une telle vanne-relais est décrite au document intitulé "Indications de contrôle de la vanne-relais 973 001 de la société WESTINGHOUS , en date de Juin 1969. De telles vannes-relais sont utilisées notamment pour les Cylindre de travail dsinstallations de freins à air com- primé sur les véhicules utilitaires ; ces vannes-relais sont montées au voisinage de ces installations pour réduire au minimum le temps de réponse (c'est à dire l'intervalle entre la commande d'un levier et la réaction effective du cylindre de travail), malgré la distance généralement grande entre les vérins de travail, les réservoirs dsalimentation en air comprimé et le dispositif de commande. Une difficulté de telles vannes-relais réside dans la pression de commande très finement dosée, qui agit sur de tels relais et qui doit & re transformée en une pression de fonctionnement finement dosée, correspondante. En particulier, la conversion d'une très faible pression de commande en une pression de fonctionnement correspondante pose des problèmes du fait du frottement non négligeable du piston de commande d'une telle vanne-relais. Il en résulte des temps de réponse importants, inacceptables, de l'installation de freins a air comprimé. Une solution à de telles difficultés consisterait à augmenter la surface du piston de commande soumise à la pression de commande, par rapport aux modes de réalisation connus cela permettrait de vaincre les forces de friction et d'inertie d'un tel piston de commande, même pour des pressions de commande très faibles. Lçinconvénient d'une telle solution au problème pose', a savoir l'augmentation de ltensemble de la vannerelais, est délicat, si bien que jusqu'à présent on s'est satisfait d'une pression de réponse relativement grande pour l'installation de freins. La présente invention a pour but de créer une vanne-relais du type ci-dessus, qui répond à des pressions de commande très faibles et présente en fonction de cela des temps de réponse réduits au minimum, sans nécessiter une aug-- mentation de l'ensemble de la vanne. A cet effet, l'invention concerne une vannerelais du type ci dessus, caractérisée en ce que le piston de commande est charge' sur sa face soumise à la pression de commande, en plus par la force exercée par un ressort précontraint, et comporte une vanne d'arrêt qui ne permet le passage de l'air que dans un sens, vers le côté de la pression de commande. La charge préalable appliquée au piston de commande par le ressort permet à la vanne-relais de répondre même à des pressions de commande très faibles, de l'ordre de 0,1 à 0,2 atmosphères. Les vannes d'arrtt du piston de commande permettent une évacuation complète des ajutages de fonctionnement par l'intermédiaire de l'ajutage de pression de commande. Une telle evacuation complète de l'air était possible dans les vannes-relais par le corps tubulaire de la vanne. Du fait de la charge préalable appliques par le ressert, le piston de commande s;gapplique contre le corps tubulaire de la vanne et coupe la liaison entre l'ajutage de pression de fonctionnement et l'orifice d'évacuation d'air, et dans ces conditions cette évacuation se fait par les vannes d'arrêt du piston de commande. Suivant une autre caracteristique de l'in- vention, les vannes d'armet du piston de commande sont réalisées de façon que le piston de commande pressente des perçages de liaison entre le ât soumis a la pression de fonctionnement et le côté soumis à la pression de commande ; ces perçages sont recouverts par une membrane prévue sur la face du piston de commande soumise a la pression de commande.Cette réalisation des vannes d'arrêt offrez davantage de ne pratiquement pas modifier le poids ni l'encombrement du piston de commande et de conserver ainsi pratiquement toute la course de réglage disponible et de ne pas augmenter la masse du piston de commande Suivant une autre caractéristique de l'invention, la précontrainte du ressort chargeant le piston de commande est réglable. Cette possibilité de réglage de la précontrainte, avantageusement par l'intermédiaire d'une simple vis de réglage, permet un réglage très précis de la pression de réponse du piston de commande. La vanne-relais peut ainsi être adaptée à des plages de pression de commande différentes. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une coupe axiale d'une vanne-relais selon l'invention. - la figure 2 est une vue de dessus du piston de commande. Selon les figures t et 2, la vanne-relais comporte un ajutage de pression de commande S relié à une conduite 1e commande, un ajutage de pression d'alimentation V qui est relié par des lignes ou conduites non représentées à des réservoirs d'alimentation, ainsi qu'un ajutage de pression de fonctionnement Z qui est relie à une conduite non représedtée allant à un ou plusieurs cylindres de travail. Entre l'ajutage de pression d'alimentation V et l'ajutage de pression de fonctionnement Z, il est prevu un passage 4 qui peut entre ouvert ou fermé par l'intermédiaire d'un corps de vanne 5, de forme tubulaire. Le corps de vanne 5 de forme tubulaire peut coulisser dans le direction verticale et pré- sente à sa périphérie extérieure un collet d'étanchéité 6. Un ressort de pression 7 s'appuyant contre le collet d'étanchéité 6, maintient celui ci dans la position de fermeture, représentée. Coaxialement au corps de vanne 5, de forme tubulaire, il est prévu un piston de commande 3, dont le sens d déplacement correspond au-sens de déplacement du corps tubulaire de la vanne. Le volume en dessous du piston de commande 3 communique avec l'ajutage de pression de fonctionnement Z, alors que le volume au-dessus du piston de commande 3 communique avec l'ajutage de pression de commande S. Sur son bord extérieur, le piston de commande 3 est muni d'un joint dfétanchéité, de glissement 2. Un ressort de pression 13 agit par le haut, cgest a dire du côte de la pression de commande, sur le piston de commande 3 9 la précontrainte du ressort 13 se règle à l'aide de la vis de réglage 12.Des perçages traversants 11 sont prévus dans le piston de commande 3 ; du côté de la pression de commande, les perçages 11 sont recouverts par une membrane 1. Sous le corps de vanne 5, tubulaire, se trouve un orifice d'avacuation d'air qui est recouvert ex térieurement par une plaquette élastique 18 de façon à former une vanne d'arrêt qui ne peut être traversée par de l'airs que de l'intérieur vers l'extérieur de la vanne-relais. La vanne-relais fonctionne comme suit Dans la position représentée, l'ajutage de pression n'est soumis a aucune pression ; le passage 4 est fermé et l'ajutage de pression de fonctionnement Z est évacué. Dès que de l'air comprimé provenant de la vanne de frein ou dtévacuation passe à travers la conduite de commande pour arriver a l'ajutage de pression de commande, et de là dans le volume au-dessus du piston de commande 3, ce piston est enfonce; il entraîne le corps de vanne 5 contre la force développée par le ressort de pression 7, si bien que le collet d'étanchéité 6 ouvre le passage 4 de de l'air comprimé peut alors passer de l'ajutage de pression d'alimentation V vers l'ajutage de pression de fonctionnement Z.La pression qui s'établit ainsi sous le piston de commande 3, tend à soulever ce piston dès que cette pression est légèrement supérieure à la pression de commande (la surface de la membrane 1 est supérieure à la surface des sections desperçagestraversants 11). Le corps de vanne 5, de forme tubulaire, se soulève ainsi et ferme de nouveau le passage 4. Si-la pression de commande diminue partiellement, le piston de commande 3 est soulevé puisque la pression de fonctionnement est plus élevée , l'ajutage de pression de fonctionnement peut ainsi s'évacuer par l'orifice d'évacuation. En cas d'evacuation complète de la conduite de commande, l'ajutage de pression de fonctionnement Z est évacué pratiquement complètement, de façon analogue ; toutefois, du fait de la précontrainte du ressort 13, il subsiste une faible pression résiduelle qui diminue au passage a travers les perçages de liaison Il vers l'ajutage de pression de commande. REVENDICATIONS 1 ) Vanne relais pour I'évacuation rapide d'un cylindre d'air comprimé contenant un piston de commande dont une face est soumise à la pression de commande appliquée par l'intermédiaire de l'ajutage de pression de commande de la vanne, l'autre face du piston étant soumies à la pression de fonctionnement du cylindre à air comprimé, ainsi qu'un corps de vanne, de forme tubulaire, muni de collets d'étanchéité, ouvrant ou fermant le passage entre un ajutage de pression d'alimegtation et un ajutage de pression de fonctionnement de la vanne, le piston de commande étant tel que pour un mouvement de déplacement sous la force exercée par la pression de commande, il entrain le corps de vanne de forme tubulaire, pour ouvrir le passage entre l'ajutage de pression d'alimentation et l'ajutage de pression de fonctionnement, vanne-relais caractérisée en ce que le piston de commande 3 est chargé en outre sur sa face soumise à la pression de commande, par la force exercée par un ressort 13, précontraint, ce piston comportant des vannes d'arrêt 1, 11, qui permettent le passage de l'air uniquement en direction du côté de la pression de commande. 20) Vanne-relais selon la revendication 1, caractérisée en ce que les vannes d'arrêt sont constituées par des perçages de liaison Il entre le côté soumis à la pression de fonctionnement et le caté soumis à la pression de commande du piston de commande 3, ces perçages étant recouverts par une membrane 13 située du cbté de la pression de commande. 30) Vanne-relais selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la précontrainte du ressort 13, chargeant le piston de commande 3, est réglable. 4 ) Vanne-relais selon la revendication 3, caractérisée en ce que la précontrainte du ressort 13 chargeant le piston de commande est réglable par l'intermédiaire d'une vis de réglage 12.