Brevet FR2418402A1 — publié le 19790921

La présente invention se rapporte à un réducteur de pression à membrane, du genre réducteur de pression alternatif à membrane. Ce type de réducteur de pression qui se monte généralement sur des camions ou autres types de véhicules s'utilise pour provoquer le vide dans une chambre ou enceinte déterminée. Ces réducteurs de pression se composent d'un carter fermé par une tête. Entre ledit carter et la tête est montée une membrane guidée par un adaptateur actionné au moyen d'une bielle, d'un vilebrequin ou d'un arbre par le propre moteur du vehicule. On monte généralement dans la tête du carter des soupapes d'aspiration et d'échappement. Un des plus grands problèmes des réducteurs à membrane provient des soupapes d'aspiration et d'échappement car le bon fonctionnement de ces soupapes conditionne l'efficacité du réducteur de pression lui-même. Dans la plupart des réducteurs de pression, les soupapes sont composées d'éléments mobiles de poids;relativement élevé c'est ainsi que la réponse aux sollicitations en ouverture et fermeture dans chaque mouvement est retardée par l'inertie des parties nobiles. Pour remédier à cet inconvénient, on a recours dans la majorité des cas à l'utilisation de ressorts qui, non seulement ne permettent pas d'obtenir la rapidité d'ouverture et de fermeture souhaitée mais compliquent la constitution et le fonctionnement des soupapes. I1 en résulte comme déjà indiqué, une diminution Importante de l'efficacité du réducteur. L'introduction de ressorts ou autres éléments dans la composition des soupapes complique le fonctionnement et augmente les risques de pannes. L'objet de la présente invention consiste en un réduc- teur de pression à membrane du type indiqué, dans lequel les soupapes d'admission et d'échappement sont de constitution simple et possédent un élément mobile de masse réduite permettant une réponse rapide lors du changement de phase du fonctionnement du réducteur de pression. Un autre objet de la présente invention est de procurer des soupapes composées d'un nombre réduit de pièces dans lesquel les les éléments mobiles d'aspiration et d'expulsion sont de meme constitution. Selon l'invention, chacune des soupapes est constituée d'un disque central de matière flexible et de deux plateaux, l'un supérieur et l'autre inférieur. Le disque de matière flexible possède une partie saillante ou axe central sur une de ses faces et peut être constitué de caoutchouc ou de matière similaire. Ainsi les plateaux rigides sont dotés de conduits ou perçages qui font communiquer les faces supérieures et inférieures. Dans le plateau inférieur de la soupape d'échappement et dans le plateau supérieur de la soupape d'admission, les conduits passants sont situés à l'intérieur de la zone occupée par le disque de matière flexible. Ces disques comportent en plus un perçage central destiné à recevoir l'axe central du disque de matière flexible. Les plateaux possèdent une nervure périphérique à la zone occupée par les perçages cités destinée à servir d'assise au disque flexible. Pour leur part le plateau supérieur de la soupape d'échappement et le plateau inférieur de la soupape d'aspiration présentent une saillie ou axe central sur lequel s'appuie le disque flexible par sa face lisse. Dans ces deux plateaux les conduits passants sont situés en dehors de la zone occupée par le disque flexible. L'ensemble decrit est retenu en partie supérieure dans chaque soupape par le conduit correspondant d'aspiration ou d' échappement. Le plateau rigide inférieur peut s'appuyer sur un épaulement forme en partie inférieure dans le logement de la tête pour le montage des soupapes. Cependant le plateau inférieur des soupapes constitué par le fond des logements est formé dans la tête du carter pour le montage des valves car on réduit ainsi le nombre des pièces qui composent les 'raves et on simplifie le montage et le fonctionnement des soupapes. Le plateau supérieur de la soupape d'échappement présente une nervure ou paroi périphérique superieure.sur laquelle s'appuie l'extrémité du conduit d'échappement. C'est ainsi que les perçages du plateau supérieur ne seront pas obturés par l'extrémité du conduit. Le plateau supérieur de la soupape d'aspiration présente en partie supérieure un épaulement périphérique dans lequel se loge un joint torique sur lequel s'appuie l'extrémité du conduit d'aspiration. On obtient ainsi la fermeture hermétique de la soupape d'aspiration tout en assurant l'efficacité du réducteur dans la phase d'aspiration. La saillie ou axe central des plateaux supérieurs ou inférieurs des soupapes d1 échappement et d'aspiration est en regard des perçages des plateaux supérieurs et inférieurs desaites soupapes dans lesquelles s'introduit la saillie ou axe du disque flexible. C'est ainsi que l'appui des disques flexibles sur la saillie ou axe au plateau supérieur ou inférieur des soupapes d'echappement et d'aspiration s'effectue respectivement dans les zones ou le disque flexible possède la plus grande robustesse empêchant ainsi sa déformation. Toutes les caractéristiques déjà exposées ressortiront plus clairement dans la description suivante faite à l'aide des dessins joints dans lesquels l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sous une forme preférée d'execution et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe selon l'axe a'un réducteur de pression à membrane incorporant les soupapes de l'invention en position correspondant à la phase d'aspiration du réducteur - la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 où les soupapes sont en position correspondant à la phase d'échappement du réducteur selon l'invention - les figures 3 et 4 sont des vues en plan du disque supérieur respectivement de la soupape d'échappement et d'aspiration. Comme représente en figures 1 et 2, le réducteur comprend un carter 1 fermé en partie supérieure par une tête 2. Entre ce carter et la tête se trouve fixé le bord d'un diaphragme 3 monté sur la plaque 4 et l'adapteur 5, présentant une conEormation générale parallèle à la -tace intérieure de la tête 2 de façon à adapter le mieux possible la membrane ou diaphragme 3 sur la face interieure de ladite tête 2 en fin de phase d'échappement. La membrane 3 avec la plaque 4 et l'adaptateur 5 sont actionnés par un piston 6 relié à la bielle 7 mise en mouvement par le vl.lebrecIuin 8 monté sur des roulements à billes 9. A son extrémité extérieure, le vilebrequin 8 comporte une couronne 10 sur laquelle s'engrenne une roue entraînée par le moteur du véhicule. La tête 2 présente dans sa partie supérieure deux logements référencés 11 et 12 dans lesquels sont montées respectivement les soupapes d'aspiration et d'échappement auxquelles aboutissent respectivement les conduits 13 et 14. jusqu'à ce stade la description du réducteur de pression est pratiquement identique à celle des réducteurs connus à membrane. La résente invention est centrée sur la conception de soupapes spéciales d'aspiration et d'échappement 1l et 12 dont chacune a'elle est composée selon l'invention d'un disque de matière flexible, d'un plateau rigide inférieur, et d'un plateau rigide supérieur. Le disque de matière élastique est référencé 15 pour la soupape d'aspiration et 15' pour la soupape d'echap- pement. Le plateau inférieur est référencé 16 pour la soupape d'aspiration et 16' pour la soupape d'échappement. Il est cons titubé dans l'exemple représenté par le fond des logements 11 et 12. Le plateau supérieur rigide est référence 17 pour la soupape d'aspiration et 17' pour la soupape 'echappement. On a representé en figure 3, en plan, le plateau supe- rieur 17'. Ce plateau, commue on peut l'apprécier sur les dessins présente une paroi périphérique 18 qui sert d'appui à la bride terminant l'extrémité du tube d'échappement lo. De plus, le plateau présente également une série de perçages 19 pratiqués à proximité de sa périphérie et en dehors de la zone face au disque de matière flexible 15'. Le plateau 17 présente de plus sur sa face inférieure une saillie ou axe central, référence 20 qui sera écrit plus loin. D'autre part, le plateau inférieur 16 de la soupape d'aspiration, constitué par le fond du logement 11 présente également des perçages 21 situés en dehors de la zone en regard du disque flexible 15 et comporte de plus un axe ou une saillie centrale supérieure 22. Le plateau supérieur 17 de la chambre d'aspiration présente un perçage central 23 et une série de communications 24 situées dans la zone en regard du disque flexible 15. Ce plateau 17 comporte en partie supérieure un épaulement périphérique 25 (figure 4) sur lequel se trouve monté un joint torique 26 (figures 1 et 2) qui rend hermétique l'obturation par la bride placée à l'extrémité du tube d'aspiration et qui s'appuie sur le plateau 17. A cet effet, ce plateau possède sur sa face inférieure une nervure périphérique 27 qui entoure la zone occupée par les communications 24. Le fond, formant le plateau inférieur 16' de la soupape d'échappement comporte les mêmes éléments que le plateau supérieur 17 de la soupape d'aspiration, c'est-à-dire un perçage central 28 et une série de commLunications 29 situées dans la zone en regard du disque flexible 15' ainsi qu'un rebord ou nervure supérieure 30 qui entoure la zone occupée par les communications 29. Les deux disques de matière flexible 15 et 15' possèdent sur une de leur face une saillie ou axe central 31 pour la soupape d'aspiration et 31' pour la soupape d'échappement. En se référant à la soupape d'aspiration, la saillie 31 (figure 2) du disque de matière élastique 15 s'introduit dans le perçage 23 du plateau supérieur. Ledit disque appuie par sa face lisse sur la saillie ou axe central 22 qui émerge du fond du logement dans lequel est montée la soupape. En outre, dans la soupape d'échappement, le disque de matière flexible est monté en sens inverse par rapport à la soupape d'aspiration par introduction de la saillie 31' dans le perçage central 28 pratiqué dans le fond au logement de la soupape d'échappement, disque qui-appuie par sa face supérieure lisse 15' sur la saillie centrale 20 que présente le plateau supérieur 17'. Comme représenté, les axes 20 et 32 sont en regard des perçages 23 et 28 qui reçoivent la saillie ou axe central 31 et 31' des disques flexibles. Selon l'agencement décrit, avec la descente du piston 6 du reducteur, comme représenté en figure 1 se produit l'aspiration, ainsi le disque flexible 15 se décolle de la nervure 27 et du plateau supérieur dans la soupape d'aspiration tandis que le disque flexible 15' appuie sur la nervure 30 dans la soupape d'échappement en empêchant l'entrée de l'air dans cette soupape. On réalise ainsi l'aspiration à travers le tube 13. Lorsque le piston 6 monte tel que représenté dans la figure 2, le disque de matière flexible 15 se plaque contre la nervure 27 du plateau supérieur 17 obturant le conduit d'aspiration. Le disque flexible 15' se décolle de la nervure 30 assurant le passage de l'air à travers le conduit d'échappement 14. Comme représenté, les seuls éléments mobiles sont constitués par la périphérie des disques flexibles 15 et 15' lesquels de par leur matiere flexible, tel le caoutchouc répondent rapidement aux sollicitations dans les différentes phases de fonctionnement du réducteur. Dans la constitution telle que décrite, les soupapes d'aspiration et d'échappement comprennent uniquement deux pièces indépendantes constituées par le disque de matière flexible et le plateau supérieur rigide. Les conduits 13 et 14 se fixent à la tête 2 par la bride 32 solidarisée par les boulons correspondants. On a décrit l'invention de façon suffisamment claire ainsi que la manière de la réaliser dans la pratique. Les dispositions indiquées sont toutefois susceptibles de modifications de détails sans pour autant altérer le principe de fonctionnement. REVENDICATIONS 1. Réducteur de pression à membrane, du type comprenant un carter fermé par une tête dans lequel se trouvent montées les soupapes d'aspiration et d'echannement et une membrane entre la tête et le carter guidée par un adaptateur actionné lui-même par une bielle, un arbre ou un vilebrequin caractérisé en ce que chacune des soupapes est constituée par une saillie ou axe central sur une de ses faces et de deux plateaux rigides, supérieur et inférieur, pourvus de perçages entre leurs faces, lesdits perçages étant situés dans le plateau inférieur de la soupape d'échappement et dans le plateau supérieur de la soupape d'aspiration à l'intérieur de la zone en regard du disque de matière élastique, ces plateaux comportant en plus un perçage central destiné à recevoir l'axe du disque de matière flexible ainsi qu'une nervure qui entoure la zone occupée par les perçages servant d'appui au disque tandis que le plateau supérieur de la soupape d'échappe- ment et le plateau inférieur de la soutane d'aspiration présente une saillie sur laquelle appuie le disque flexible par sa face lisse, le plateau supérieur de chaque soupape étant retenu nar le conduit d'aspiration ou d'échappement correspondant. 2. Réducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau inférieur de chaque soutane est constitué par le fond des logements formés dans la tete du carter pour le montage desdites soupapes. 3. Réducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau supérieur de la soupape d'échappement présente une nervure ou paroi péri-hérloue supérieure sur laquelle s'appuie l'extrémité du conduit d'échappement. 4. Réducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau supérieur de la soupape d'aspiration trêsente en partie supérieure une nervure térithérique pourvue d'un joint torique sur laquelle s' appuie le conduit d'aspiration. 5. Réducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies des plateaux supérieurs et inférieurs des soupa pes d'échattement et d'aspiration sont nlacés en regard des per- çages des plateaux inférieurs et supérieurs desdites soupapes dans lesquels on introduit la saillie ou axe du disque flexible.