Brevet FR2446988A1 — publié le 19800814

L'invention se rapporte à la purge des compresseurs qui alimentent les réservoirs d'air comprimé, notamment d'un véhicule automobile L'eau qui résulte de la condensation de 1'air froid dans les canalisations et les cylindres du compresseur doit impérativement être évacuée, et cette purge s'effectue habituellement au moyen d'un robinet actionné manuellement0 L'invention se propose de supprimer les inconvénients évidents de la purge manuelle. Ce résultat est obtenu au moyen d'une valve montée en dérivation sur le trajet de ltair comprime entre le compresseur et le régulateur de pression qui lui est associe.Pendant la charge du régulateur de pression ladite valve se remplit, tandis que, pendant la décharge, elle expulse le mélange d'air et d'eau vers l'atmosphère. Ltinvention porte principalement sur la réalisation d'une telle valve, qui ne doit pas avoir une sensibilite trop grande, de façon à éviter son oscillation permanente au rythme du déplacement du piston du compresseur et doit, par ailleurs, & re agencée pour que le mélange à évacuer gicle brutalement vers l'atmosphère de façon à entrarner la calamine et les impuretés accumulées dans les cylindres et les canalisations. La valve suivant ltinvention comprend une première et une seconde chambres séparées par une membrane déformable qui coopère avec un siège fermé dans la paroi de la première chambre1 une arrivée d'air comprimé en communication avec la première chambre1 la seconde chambre ayant une paroi opposee à la membrane qui forme un siège avec lequel coopère un clapet destiné à fermer la communication entre la seconde chambre et un orifice d'échappement, un organe de solidarisation de la membrane et du clapet, agence pour dégager le clapet de son siège lorsque la membrane est rappelée vers son propre siège, caractérisée en ce que ladite paroi opposée forme une cavité cylindrique dont le fond est muni dudit orifice d'échappement et que ledit organe de solidarisation comporte à son extrémité qui coopère avec le clapet une première partie sur laquelle est monté le clapet et une seconde partie1 de forme générale cylindrique, qui se déplace avec un faible jeu à l'intérieur de ladite cavité, et dont I'extrémité forme, avec le fond de ladite cavité, une chambre de section sensiblement su périeure à celle de l'orifice d'échappement, ladite seconde partie comportant une première portion cylindrique de hauteur faible par rapport à la profondeur de ladite cavité, suivie d'une seconde portion tronconique elle-meme suivie d'une troisième portion de forme générale cylindrique conformée de manière à ménager des passages d'air entre sa surface et celle de la cavité. D'autres caractéristiques, ainsi que les avantages de l'invention, apparaltront clairement à la lumière de la description ci-aprèsO Au dessin annexe La figure 1 est un schéma de principe d'un circuit de compresseur dans lequel est insérée la valve suivant l'invention; La figure 2 est une vue en coupe axiale d'une valve conforme à un mode d'exécution préféré, représentée lorsqu'elle est remplie d'air comprimé; La figure 3 représente la valve de la figure 2 en position de purge, et La figure 4 est une vue partielle de la valve des figures 2 et 31 montrant la coopération du clapet avec la tete correspondante de la pièce de solidarisation. A la figure i, on a représenté schématiquement un compresseur C relié à un régulateur de pression RP qui alimente, par une canalisation C3 les circuits et les réservoirs d'air comprimé d'un véhicule par exemple. Un séparateur d'huile SH est relié au compresseur C par une canalisation C1 et au régulateur RI) par une canalisation C20 Une valve de purge automatique VP est associée au separateur 2 de la manière qui sera décrite ci-après, en se référant aux figures 2 à 4. La valve représentée aux figures 2 à 4 comprend un corps creux 1 dont l'extrémité supérieure forme un élément fileté 10 de raccordement avec le séparateur d'huile SH, la chambre 2 d'amenée de l'air comprimé constituée par ledit élément logeant un filtre 3 destiné à éliminer les impuretés les plus grossières contenues dans l'air provenant du compresseur. Une membrane 4, lorsqu'elle est en appui sur le siège 40 formé par la paroi interne du corps 1, sépare la cavité principale dudit corps en une chambre supérieure 5 et une chambre inférieure 6o La chambre 6 est fermée, à sa partie inférieure, par un chapeau 7 de forme générale tronconique, fixé au moyen d'un circlips 70 à la base du corps 1 et comportant une gorge annulaire gui reçoit une garniture d'étanchéreé 71. Un corps creux 80, ayant de préférence une section de forme extérieure hexagonale,comporte un canal central filete 81 qui reçoit, à son extrémité supérieure, une vis 82 et, à son extrémité inférieure, une pièce désignée en général-par le numéro de référence 83 et qui sera décrite plus en détail en se référant à la figure 4. La.membrane 4 est munie d'un orifice central traversé par le corps de la vis 82 et est solidarisée au corps 80 par la tête à six pans 820 de la vis 82 et par une rondelle 41 qui a pour fonction d'empêcher la déformation de la membrane lorsque la pression s'exerce depuis la chambre 6. Une coupelle d'appui 42 est montée coulissante autour du corps 80 et soumise à la poussée d'un ressort 84 monté autour du corps 80, et s'appuyant, à son extrémité inférieure, contre la partie supérieure metallique 90 d'un clapet en caoutchouc vul canisé 9. Ce clapet 9 est interposé entre la base du corps 80 et la tête 830 de la pièce 3. I1 coopère avec un siège formé par la paroi interne du chapeau 7o En se référant â la figure 4, on voit que la pièce 83 comporte une tige filetée 831 qui se visse à la base du canal 81 du corps 80, prolongée par une partie cylindrique 832 de plus grand diamètre sur laquelle est serrée'la partie en caoutchouc du clapet 9, pour assurer ltétanchéltéO La partie cylindrique 832 est elle-m8me solidaire de la tête 830, laquelle se déplace, à la manière d'un piston, dans une cavité cylindrique 72, définie par la paroi interne du fond du chapeau 7.Une chambre 720 de volume variable est ménagée entre la base de la tête 830 et le fond de la cavité 72, et reliée à l'atmosphère par un canal 721c Suivant une particularité essentielle de la valve décrite, la tête 830 comporte un premier corps cylindrique 8301 de faible hauteur (par exemple, 0,6 mm pour une tête 830 de hauteur totale de 1Q mm) qui présente un jeu peu important (par exemple, 0,2 mm) par rapport à la cavité 72, suivi d'une partie tronconique 8302, elle-même suivie par une partie 8303 de forme générale cylindrique0 La partie 8303 est chamfreinée à ses deux extrémités, si bien que la partie chamfreinée supérieure 8303a forme, avec la partie tronconique 8302, une gorge de section triangulaire. La partie cylindrique 8303 présente, par ailleurs, deux plats paral- lèles à ses génératrices dont l'un, 8303c, est visible au dessin0 En fonctionnement, lorsque le. compresseur entre en action, l'air comprimé arrive dans le séparateur SH par la canalisation C1 et se dirige par la canalisation C2 vers le régularateur. En même temps, l'air comprimé passe de la base du séparateur SH à la chamhre 2 de la valve, à travers le filtre 3, puis de la chambre 2 à la chambre 5, par les espaces ménagés par les pans de la tête 820 de la vis 82. L'air comprimé exerce ainsi une pression sur la-membrane 4 qui s'écarte alors de son siège 40, si bien que l'air comprimé peut passer dans la chambre 6. La coupelle d'appui 42 est déplacée et comprime légèrement le ressort 84, qui maintient ainsi le clapet 9 sur son siège 91. La communication entre la chambre 6 et ltéchappement 721 est donc fermée, si bien que l'air comprimé à l'intérieur de la chambre 6 est à la même pression que dans le séparateur d'huile. Lorsque la pression de consigne du régulateur est atteinte, le régulateur se met à l'atmosphère. La pression à 1'- intérieur du séparateur d'huile tombe à zéro. La pression régnant dans la chambre 6 applique donc la membrane 4 sur son siège 40, ce .qui a pour effet de faire- remonter le corps 80, la pièce 83 qui en est solidaire et le clapet 9. Lorsque ce dernier commence à se dégager de son siège 91, l'air comprimé commence à s'infiltrer entre la partie cylindrique 8301 et la cavité 720 Dès que l'air comprimé pénètré dans la gorge fournie par les éléments 8302 et 8303 a, par suite de l'inclinaison de la paroi tronconique 8302, une pous sée est exercée de bas en haut sur la pièce 83 et transmise au clapet 9, ce qui accélère la remontée de ce dernier.L'air comprimé circule dans la gorge et rencontre les deux plats de la partie cylindrique 8303, qui fournissent une voie de passage rapide de l'air vers la chambre 720. Compte-tenu de la rapidité du passage de l'air et du faible calibre relatif de l'orifice d'é- chappement 721, il se produit un effet de turbulence dans la chambre 720 avec, comme résultat, l'exercice d'une poussée brutale sur la pièce 83, provoquant ainsi la remontée très rapide du cla- pet 9o Cette remontée très rapide permet l'expulsion brutale de la totalité de l'air comprimé emmagasiné dans la chambre 6. L'ensemble constitué par la pièce 83 (dont les diverses parties 830 -831 - 832 - sont figurées au dessin) le corps 80, la vis 82 et la rondelle 41, constitue finalement un organe de solidarisation de la membrane et le clapet ayant pour fonction de dégager le clapet de son siège lorsque la membrane est elle-même rappelée en direction de son propre siège0 Une particularité im portante de la valve décrite et représentée réside dans le fait que S'extrémité de cet organe de solidarisation qui coopère avec le clapet est agencée pour provoquer par un double effet de poussée sur une surface inclinée et de turbulence dans une chambre reliée à ltéchappement, l'expulsion brutale de l'air comprimé vers 1 t é- chappément. Une autre particularité est la constitution de l'autre extrémité de cet organe de solidarisation et notamment, la structure et la fonction de la rondelle 4î, que l'on va maintenant décrire plus en détail Cette rondelle a pour fonction principale de limiter la déformation de la membrane. On voit, à la figure 3 que, pendant la prise à ltéchappement de la valve, la rondelle 41 est venue en butée contre l'épaulement annulaire Il que forme le corps 1 au sommet de la chambre 5. La membrane est alors en position de déformation maximum.La rondelle 41 venant ainsi buter à chaque passage contre ltépaulement li, celui-ci finirait par constituer une sorte de siège et, lors de la nouvelle application de la pression dans la chambre 2, il pourrait y avoir une difficulté de décollage de la rondelle 41. Pour supprimer ce risque, la rondelle 41 est munie de deux orifices 4îo et 411 disposés sur un diamètre et débouchant, sur la face de la rondelle en regard de la membrane, dans une gorge annulaire de profil triangulaire 412 ménagée sur ladite face. L'air comprimé peut ainsi passer facilement de la chambre 2 à la chambre 5 à travers lesdits orifices et par ladite gorge, pour décoller la membrane de son siège. Ces orifices jouent encore le role de vidanger dTéven- tuelles poches d'air qui pourraient se former, lors de la remon tée de la membrane entre celle-ci et la rondelle. On notera encore que la coopération du ressort 84 et de la coupelle dtappui coulissante 42 a pour effet de conférer à la valve une sensibilité non excessive aux variations de pression dans la chambre d'amenée 2. Enfin, la construction et le montage de la valve décrite sont très simples une fois la vis 82, la rondelle 41, la coupelle 42 et la membrane 4 mises en place à lliçntérieur du corps -de la valve, l'on effectuera l'assemblage du corps hexagonal 80 au moyen d'une clé. Il suffit ensuite de visser la pièce 83, munie du clapet 9 et d'effectuer la mise en place du chapeau 7. I1 va de soi que diverses modifications pourront etre apportées au mode d'exécution décrit et représenté, sans s'écarteur de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Valve pneumatique de purge automatique comprenant une première et une seconde chambre séparées par une membrane déformable qui coopère avec un siège formé dans la paroi de la première chambre1 une arrivée d'air comprimé en communication avec la première chambre1 la seconde chambre ayant une paroi opt posée à la membrane qui forme un siège avec lequel coopère un clapet destiné a fermer la communication entre la seconde chambre et un orifice d'échappement, un organe de solidarisation de la membrane et du clapet, agencé pour dégager le clapet de son siège lorsque la membrane est rappelée vers son propre siège, carac térisée en ce que ladite paroi opposée forme une cavité cylindrique dont le fond est muni dudit orifice d'échappement et que ledit organe de solidarisation comporte à son extrémité qui coopère avec le clapet une première partie sur laquelle est monté le clapet et une seconde partie1 de forme générale cylindrique, qui sé déplace avec un faible jeu à l'intérieur de ladite cavité, et dont ltextrémité forme, avec le fond de ladite cavité, une chambre de section sensiblement supérieure à celle de orifice d'échappement, ladite seconde partie comportant une première portion cylindrique de hauteur faible par rapport à la profondeur de ladite cavité, suivie d'une seconde portion tronconique ellemême suivie d'une troisième portion de forme générale cylin drique conformée de manière à ménager des passages d'air entre sa surface et celle de la cavité. 2. Valve selon la revendication 1, caractérisée par un ressort qui s'appuie à une extrémité sur le clapet, sur le clapet et, à ltextrémité opposée sur une coupelle d'appui montée coulissante autour dudit organe de solidarisation et agencée pour venir s'appuyer sur la membrane. 30 Valve selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que ledit organe de solidarisation comporte, à son extrémité qui coopère avec la membrane, une rondelle solidarisée à la membrane par une vis, la membrane étant en appui sur ladite rondelle du coté de la première chambre. 4. Valve selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite rondelle est munie de deux orifices situés sur un diamètre et débouchant, sur la face de la rondelle en regard de la membrane, dans une gorge annulaire ménagée dans ladite face. 5.Valve selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que la paroi de la première chambre forme un épaulement annulaire apte à servir de butée à la face de ladite rondelle opposée à celle qui comporte ladite gorge et en ce que ladite vis a une tête hexagonale disposée à l'entre de ladite première chambre pour y autoriser ltentrée d'air comprimé. 6. Valve selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que ledit organe de solidarisation comporte un corps creux central de section extérieure hexagonale et dont le canal cylindrique est fileté pour recevoir ladite vis à une extrémité et ladite première partie de l'organe de solidarisation à son extrémité opposée. 7o Valve selon les revendications 2 et 6, caractérisée en ce que ledit ressort et ladite coupelle coulissante sont montés autour dudit corps creux central.