Brevet FR2596002A1 — publié le 19870925

L'invention part d'une soupape d'étranglement pour une installation de freinage à plusieurs circuits, actionnée par un fluide de pression et destinée à des véhicules utilitaires auquel s peuvent.être attelées des remorques, soupape qui comprend un corps avec un raccord pour le raccordement d'une première branche de conduite d'alimentation, venant d'un réservoir de fluide de pression du véhicule tracteur, une sortie pour le raccordement d'une seconde branche de conduite d'alimentation, menant à une tête d'accouplement de remorque, avec un point d'étranglement commandé, disposé entre l'admission et la sortie du corps de la soupape, un piston de commande établissant ou supprimant l'effet d'étranglement du point d'étranglement, piston qui sépare une première chambre de commande, pourvue d'un raccord pour une conduite de frein de service de l'installation de freinage, d'une seconde chambre de commande, pourvue d'un raccord pour une conduite de frein de remorque, la soupape comprenant, en plus, au moins un ressort de commande qui attaque le piston de commande et qui, en cas d'égalité de pression dans les chambres de commande, maintient ce piston à une position de base où l'effet d'étranglement du point d'étranglement est supprimé. Dans le cas d'une soupape d'étranglement connue de ce type (DE-OS 25 44 767), le point d'étranglement est constitué d'un perçage et d'un poussoir d'étranglement pénétrant dans ce perçage et relié au piston de commande. En cas d'égalité de pression dans les deux chambres de commande, le ressort de commande maintient le piston à une position ou Le poussoir d'étranglement est si tué en dehors du perçage. De ce fait, du fluide de pression venant d'un réservoir de fluide de pression du véhicule tracteur peut s'écouler sans entraves dans un réservoir de fluide de pression de la remorque.Cependant, si, pendant un freinage, la pression dans la seconde chambre de commande baisse, par exemple par suite d'une rupture de la conduite de frein de la remorque, la pression de freinage de service, envoyée dans la première chambre de commande, déplace le piston de commande de manière que le poussoir d'étranglement pénètre dans le perçage. Le passage dans la canalisation de liaison entre les deux réservoirs est ainsi étranglé et la réfection du plein du réservoir de la remorque à travers la canalise tion de liaison est rendue impossible, si bien que le robinet de frein de remorque est déclenché de façon sûre. Avec une telle exécution du point d'étranglement, la section d'étranglement ne peut pas être préfixée avec suffisamment de précision, puisque cette section est partiellement déterminée à la fois par les tolérances du poussoir d'étranglement et par les tolérances du perçage. Or, des sections d'étranglement de tolérances serrées sont d'une importance capitale pour le fonctionnement fiable du robinet de frei-n de la remorque dans le cas d'un déclenchement d'urgence. L'invention vise notamment à supprimer l'inconvénient décrit ci-dessus. A cet effet, selon l'invention, une soupape d'étranglement comme définie au début est caractérisée en ce que le point d'étranglement présente une valve d'arrêt avec un siège entourant un orifice de valve et avec un clapet et que ce clapet est relié rigidement au piston de commande et est pourvu d'un orifice d'étranglement traversant, de tolérances serrées, qui établit une liaison entre l'admission et la sortie du corps de la soupape quand la valve d'arrêt est fermée. Une soupape d'étranglement ainsi réalisée a l'avantage, notamment, que le point d'étranglement peut être exécuté avec une section de tolérances serrées. Cette section est déterminée exclusivement par le diamètre de L'orifice d'étranglement calibré, qui peut être réalisé avec de très faibles tolérances. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le clapet de la valve d'arrêt possède une tête d'obturation, coopérant avec Le siège, dont le coté frontal, dirigé vers l'orifice de la valve,présente une cavité coaxiale à cet orifice, et l'orifice d'étranglement est un orifice radial qui débouche d'un côté dans la cavité et de l'autre côté à la surface périphérique extérieure de la tête d'obturation. Cette dernière peut être fixée à l'extrémité d'un poussoir d'actionnement, de préférence par vissage, et le piston de commande peut être d'un seul tenant avec le poussoir d'actionnement. Comme le poussoir et le piston sont ainsi d'un seul tenant dans La région des deux chambres de commande, il n'est pas nécessaire de prévoir des points supplémentaires à étancher à cet endroit.La séparation nécessaire à l'assemblage du sous-ensemble formé du poussoir, du piston et de la tête d'obturation, s'effectue entre cette derniére et Le poussoir, dans la région de la sortie du corps de la soupape. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels - les figures 1 à 3 représentent chacune une coupe axiale d'une soupape d'étranglement selon trois exemples de réalisation. Les variantes visibles en coupe axiale sur les figures 1 à 3 d'une soupape d'étranglement sont destinées à être utilisées dans une installation de freinage pneumatique à plusieurs circuits d'un véhicule utilitaire équipé pour rouler avec une remorque. L'incorporation d'une telle soupape d'étranglement dans l'installation de freinage pneumatique à plusieurs circuits est décrite en détail dans le document DE-OS 24 19 755, auquel on peut se référer en cas de besoin. Les raccordements de la soupape d'étranglement dans l'installation de freinage sont symbolisés par des flèches sur les figures 1 à 3.La flèche 10 désigne le raccordement au robinet de frein de service de l1ins- tallation de freinage, la flèche 11 le raccordement à la conduite de frein de la remorque, conduite qui mène du robinet de commande de remorque de l'installation de freinage à une tête d'accouplement de frein, la flèche 12 désigne le raccordement à une première branche de conduite d'alimentation, menant au réservoir d'air comprimé du véhicule tracteur, et la flèche 13 désigne le raccordement à une seconde branche de conduite d'alimentation, menant à la tête d'accouplement d'alimentation. Les deux branchesprécitées forment ensemble la conduite d'alimentation reliant le réservoir d'air comprimé du tracteur à la tête d'accouplement d'alimentation, sur Laquelle est branché un réservoir d'air comprimé de la remorque en cas d'utilisation d'une remorque.Les raccords 10-13 sont formés sur le corps 14 de la soupape d'étranglement ; seule la figure 1 montre tous les raccords 10 à 13-du corps 14. Le principe des soupapes des figures 1 à 3 est le même, les soupapes se distinguant uniquement par des détails de construction. Elles comportent un piston de commande 16 pouvant coulisser et guidé dans un alésage axial 15 du corps 14, en Sépa rant une première chambre de commande 17 d'une seconde chambre de commande 18. Le raccord 10, communiquant avec le robinet de frein de service, débouche dans la première chambre de commande 17, tandis que le raccord 11, communiquant avec la conduite de frein de la remorque, débouche dans la seconde chambre de commande. Le piston 16 est attaqué, sur deux côtés axialement opposés, par deux ressorts de commande 19, 38 qui prennent appui sur des cuvettes de ressort 20, 39.Les ressorts 19, 38 sont dimensionnés de manière à établir un équilibre de forces sur le piston 16 en combinaison avec les pressions de commande envoyées dans les chambres 17, 18. L'admission du corps de la soupape, formée par le raccord 12, et la sortie du corps, formée par le raccord 13, communiquent l'une avec l'autre par un perçage de liai son 21. Ce dernier contient un point d'étranglement que le piston de commande 16 peut amener à deux positions extrêmes, avec suppression complète de l'effet d'étranglement à une position extrême et avec l'effet d'étranglement maximal à l'autre position extrême. Pour former le point d'étranglement, toutes les soupapes des figures 1 à 3 comportent une valve d'arrêt 22 qui présente, de façon connue, un siège 23 entourant un orifice 24 qui peut être fermé par un clapet 25. Ce clapet est relié rigidement au piston de commande 16 et il présente un orifice d'étranglement 28 de tolérances serrées, orifice qui entre en action lorsque la valve d'arrêt 22 est fermée et produit alors l'étranglement du courant d'air comprimé entre l'admission du corps de la soupape (raccord 12) et sa sortie (raccord 13). Dans le cas de la soupape de la figure 1, l'orifice 24 de la valve et son siège 23 sont disposés dans une plaque d'étanchéité 27 qui est fixée coaxialement au piston 16 dans le perçage de liai son 21 sur le corps 14. Le clapet 25 possède une tête d'obturation 28, coopérant avec le siège 23, dont le côté frontal, dirigé vers L'orifice 24 de La valve, présente une cavité 29 coaxiale à cet orifice. L'orifice d'étranglement 26 est réalisé sous forme d'un orifice radial et débouche d'un côté dans cette cavite 29 de la tête d'obturation 28 et de l'autre côté à la surface périphérique extérieure de la tête 28. Celle-ci est reliée d'un seul tenant à un poussoir d'actionnement 30, sur lequel le piston de commande 16 est monté de façon étanche.Entre la tete d'obturation 28 et le piston 16, le poussoir d'actionnement traverse une garniture annulaire d'étanchéité 31 qui établit une séparation étanche à la pression entre La seconde chambre de commande 18 et la sortie du corps de la soupape (raccord 13). La soupape d'étranglement représentée sur la figure 2 se distingue de celle qui vient d'être décrite, en référence à la figure 1,sur deux points. D'une part, le piston de commande 16 et le poussoir d'actionnement 30 sont en une seule pièce, le poussoir 30 traversant de façon étanche une cloison du corps séparant la chambre de commande 18 de la sortie du corps (raccord 13). La tête d'obturation 28 du clapet 25 est fixée au moyen d'une vis 32 qui est vissée dans l'extrémité du poussoir 30, et La tête 28 est pressée contre cette extrémité du poussoir par un ressort d'appui 33. Celui-ci est appuyé sur une cuvette de ressort 34 portée par la tête de la vis 32. D'autre part, l'orifice 24 et le siège 23 de la valve sont disposés ici dans un corps de valve 35 disposé axialement mobile dans le perçage de liaison 21 entre l'admission (raccord 12) et La sortie (raccord 13), coaxialement au cLapet 25. Ce corps 35, de section axiale en forme de T, est guidé à travers une garniture annulaire d'étanchéité 36 fixée dans le corps 14, en s'appuyant sur cette garniture par l'intermédiaire d'un ressort de compression conique 35. Cette construction donne à la valve d'arrêt 22 un siège 23 qui est disposé élastiquement, ce qui apporte l'avantage d'une plus faible pression par unité de surface sur ce siège. La soupape d'étrangLement représentée sur la figure 3 se distingue de celle de la figure 1 par le fait que le piston de commande 16 et le poussoir d'actionnement 30 sont de nouveau réalisés d'un seul tenant. Le poussoir est guidé à travers la garniture annulaire d'étanchéité 31, laquelle sépare la seconde chambre de commande 18 de la sortie du corps de la soupape (raccord 13). Grace à la réalisation d'un seul tenant du piston 16 et du poussoir 30 dans la région des chambres de commande 17 et 18, les moyens supplémentaires d'étanchéité entre Le poussoir et le piston, comme ceux nécessaires dans la soupape de la figure 1, deviennent superflus.La séparation nécessaire pour l'assemblage entre le piston de commande et la valve d'arrêt 22 s'effectue dans Le perçage de liaison 21, du fait que la tête d'obturation 28 du clapet 25 est fixée par une vis 37 à six pans creux à l'extrémité du poussoir 30, s'étendant à travers la garniture d'étanchéité 31 jusque dans le perçage de liaison 21. La soupape d'étranglement, représentée en trois variantes sur les figures 1-3 et décrite dans ce qui précède, fonctionne comme suit. Pendant la circulation normale, les deux chambres de commande 17, 18 sont sans pression et la valve d'arrêt 22 est maintenue en position ouverte par le ressort de commande 38 dont la fonction est assurée par le ressort d'appui 33 dans le cas de la soupape représentée sur la figure 2. La pression d'alimentation depuis le réservoir de fluide de pression du véhicule tracteur est transmise à travers le raccord 12, la valve d'arrêt 22 ouverte et le raccord 13 à la tête d'accouplement d'alimentation du véhicule et de là jusqu'au réservoir d'alimentation sur la remorque.Lors d'un freinage, une pression de commande est envoyée depuis le robinet de frein de service et à travers le raccord 10 dans la première chambre de commande 18 et une pression de commande d'égale grandeur est envoyée depuis le robinet de commande de remorque et à travers le raccord Il dans la seconde chambre de commande 18. Il y a donc égalité de pression sur les deux côtés du piston de commande 16, de sorte que la valve d'arrêt 22 reste ouverte. Par contre, en cas de rupture de la canalisation de frein de la remorque entre le véhicule tracteur et la remorque, il est nécessaire qu'un freinage d'urgence dans l'installation de freinage de la remorque soit déclenché par la chute de pression dans la conduite d'alimentation de la remorque. Pour déclencher un tel freinage d'urgence, il faut une chute rapide de la pression, en moins de 2 secondes. La soupape d'étranglement empêche dans ce cas que la baisse de pression dans la conduite d'alimentation de la remorque soit ralentie par une trop forte arrivée d'air d'aLimentation depuis le réservoir du véhicule tracteur. En cas de rupture de la conduite de frein de la remorque, la pression dans la chambre de pression 18 - reliée à cette conduite - subit également une chute rapide. Sous La pression de freinaoe de service envoyée dans la chambre de commande 17, le piston 16 est déplacé vers le bas, dans les modes de réalisation représentés sur les figures 1-3, et le clapet 25 s'applique contre le siège 23 de la valve. Dès cet instant, L'air comprimé d'alimentation ne peut s'écouler du raccord 12 au raccord 13 qu'à travers L'orifice d'étranglement 26 du clapet 25, donc en étant très fortement étranglé. La soupape d'étranglement 22 peut être instal lée comme un organe séparé dans l'installation de freinage du véhicule, comme cela est représenté dans le document DE-OS 24 19 755. Il est cependant possible aussi de la réunir en une unité avec le robinet de commande de la remorque. REVENDICATIONS 1. Soupape d'étranglement pour une installation de freinage à plusieurs circuits, actionnée par un fluide de pression et destinée à des véhicules utilitaires auquels peuvent être attelées des remorques, soupape qui comprend un corps avec un raccord pour le raccordement d'une première branche de conduite d'alimentation, venant d'un réservoir de fluide de pression du véhicule tracteur, une sortie pour le raccordement d'une seconde branche de conduite d'alimentation, menant à une tête d'accouplement de remorque, avec un point d'étranglement commandé, disposé entre l'admission et la sortie du corps de La soupape, un piston de commande établissant ou supprimant l'effet d'étranglement du point d'étranglement, piston qui sépare une première chambre de commande, pourvue d'un raccord pour une conduite de frein de service de l'installation de freinage, d'une seconde chambre de commande, pourvue d'un raccord pour une conduite de frein de remorque, la soupape comprenant, en plus, au moins un ressort de commande qui attaque le piston de commande et qui, en cas d'égalité de pression dans les chambres de commande, maintient ce piston à une position de base ou l'effet d'étranglement du point d'étranglement est supprimé, caractérisée en ce que le point d'étranglement présente une valve d'arrêt (22) avec un siège (23) entourant un orifice de valve (24) et avec un clapet (25), et que le clapet (25) est relié rigidement au piston de commande (16) et est pourvu d'un orifice d'étranglement traversant (26), de tolérances serrées, qui établit une liaison entre l'admission (12) et la sortie (13) du corps de la soupape quand la valve d'arrêt (22) est fermée. 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que L'orifice (24) et le siège (23) de la valve sont disposés dans une plaque d'étanchéité (27) disposée fixe dans le corps (14). 3. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que L'orifice (24) et le siège (23) de la valve sont disposés dans un corps de valve (35) qui est maintenu élastiquement, en sens axial, coaxialement au clapet (25), entre l'admission (12) et La sortie (13) du corps de la soupape. 4. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le clapet (25) possède une tête d'obturation (28), coopérant avec le siège (23), dont le côté frontal, dirigé vers l'orifice (24) de la valve, présente une cavité (29) coaxiale à cet orifice, et que l'orifice d'étranglement (27) est'un orifice radial qui débouche d'un côté dans la cavité (25) et de l'autre côté à la surface périphérique extérieure de la tête d'obturation (28). 5. Soupape selon la revendication 4, caractérisée en ce que la tête d'obturation (28) est disposée d'un seul tenant sur un poussoir d'actionnement (30), sur lequel le piston de commande (16) est monté de façon étanche (figure 1). 6. Soupape selon la revendication 4, caractérisée en ce que la tête d'obturation (28) est fixée à l'extrémité d'un poussoir d'actionnement (30), de préférence par vissage, et que le piston de commande (16) est d'un seul tenant avec le poussoir d'actionnement (30) (figures 2 et 3). 7. Soupape selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la seconde chambre de commande (18) est séparée de La sortie (13) du corps de la soupape par une garniture annulaire d'étanchéité (31) qui est montée dans le corps (14) et à travers de laquelle est guidé le Voussoir d'actionnement (30).