Brevet FR2671157A1 — publié le 19920703

APPAREIL LIMITEUR DE PRESSION. La présente invention concerne un appareil limiteur de pression destiné à maintenir un équili- brage de pression entre deux enceintes fermées pressurisées Un tel appareil est monté entre les ali- mentations en gaz sous pression des deux enceintes. Un tel dispositif est, en particulier, utilisé dans les systèmes de suspension des wagons de chemin de fer comportant des coussins d'air Dans ce cas, l'appareil est monté entre les coussins d'air situés à droite et à gauche, à une même extrémité du wagon, de façon à maintenir une pression pratiquement identique dans les deux coussins On évite ainsi tout risque de mise en dévers de la caisse du wagon par rapport aux bogies. Il est connu d'utiliser un appareil limiteur de pression constitué par une enveloppe comportant deux tubulures d'admission reliées entre elles par deux soupapes disposées en parallèle et montées en opposition, chacune des deux tubulures étant reliée à une des *deux enceintes sous pression à équilibrer; chaque soupape comporte un clapet mobile reposant sur un siège fixe et appuyé sur ce siège par un ressort taré Les deux soupapes sont montées en opposition de façon qu'une surpression dans une première tubulure provoque l'ouverture d'une première soupape et qu'une surpression dans la seconde tubulure provoque l'ouverture de l'autre soupape, l'ouverture de l'une ou l'autre des soupapes mettant en communication les deux tubulures et, par conséquent, assurant l'égalisation des pressions dans les deux tubulures et dans les deux enceintes sous pression auxquelles elles sont reliées La surpression/AP nécessaire pour provo- quer l'ouverture d'une soupape est déterminée par la force opposée par le ressort appuyant le clapet mobile sur son siège fixe. Cet appareil limite donc la pression dans un coussin par rapport à celle existant dans l'autre coussin d'air Cette limitation permet de limiter la mise en dévers du wagon dans l'hypothèse d'un incident de fonctionnement au cours duquel la valve de nivelle- ment qui alimente un coussin d'air continue d'alimenter ledit coussin alors que son échappement est obturé, et o, par conséquent, la pression augmen- terait au-delà du nécessaire pour assurer l'équilibre. La pression ne doit donc pas dépasser celle de l'autre coussin d'une valeur supérieure àÀa P, choisie en fonc- tion de la forme et du poids du wagon. Dans les appareils connus jusqu'à présent, on utilise des ressorts calibrés qui sont coûteux, car ils doivent être soigneusement sélectionnés dans une production donnée, les différents ressorts d'une même production présentant statistiquement des écarts de caractéristiques importants autour de la moyenne fixée pour la production D'autre part, au cours du temps, la force du ressort varie par suite de la fatigue du métal, cette variation n'étant pas nécessairement la même d'un ressort à l'autre; dans un tel cas, les forces des deux ressorts d'un même appareil limiteur deviennent différentes et les deux ressorts doivent être changés pour assurer la fiabilité du fonctionne- ment. La présente invention a pour but de fournir un appareil limiteur de pression permettant d'éviter ces inconvénients en prévoyant dans l'appareil un dispositif de réglage de la force du ressort par compression de celui-ci On peut ainsi ajuster la force du ressort au moment du montage de l'appareil limiteur de pression et/ou au cours de l'utilisation pour compenser la fatigue du métal. La présente invention a, par conséquent, pour objet un appareil limiteur de pression constitué par une enveloppe comportant deux tubulures d'admission reliées entre elles par deux soupapes com- portant chacune un clapet, qui est poussé contre un siège fixe gr&ce à un ressort dont une extrémité est en appui sur le clapet, les deux soupapes étant montées en parallèle et en opposition entre les deux tubulures de façon qu'une surpression dans la première tubulure provoque l'ouverture d'une première soupape et qu'une surpression dans la deuxième tubulure pro- voque l'ouverture de la deuxième soupape, l'ouverture de l'une ou l'autre des soupapes mettant en communica- tion les deux tubulures, les surpressions d'ouverture des deux soupapes étant sensiblement égales, caractérisé par le fait que dans chaque soupape le ressort s'appuie, par son extrémité opposée à celle qui agit sur le clapet, sur un dispositif de réglage permettant de modifier la compression dudit ressort. Le dispositif de réglage est, de préférence, constitué par un bouchon que l'on peut déplacer en translation selon l'axe du ressort jusqu'à ce qu'il occupe une position dans laquelle la compres- sion du ressort corresponde à la force désirée dudit ressort La translation du bouchon est avantageusement obtenue par vissage dudit bouchon dans un élément de la paroi de l'enveloppe de l'appareil égalisateur de pression. Lorsque le bouchon a atteint la position correspondant à la compression désirée du ressort, il est, de préférence, maintenu en place par un disposi- tif de blocage; ledit dispositif est, de préférence, constitué par un système de fente et goupille, qui dans le cas o le bouchon est vissé, empêche toute rotation du bouchon après réglage: ce dispositif peut comporter d'une part, au moins une fente ménagée sur la bordure extérieure du bouchon et, d'autre part, une goupille d'arrêt traversant un logement pratiqué dans l'élément o est vissé le bouchon, ladite goupille étant susceptible drètre introduite, après réglage, dans une fente du bouchon pour en assurer le blocage. Selon un premier mode de réalisation, le bouchon présente plusieurs fentes coopérant avec un seul logement de goupille ménagé dans l'élément de l'enveloppe, o est vissé le bouchon: en intro- duisant la goupille, à travers le logement dans la fente, on bloque le bouchon Selon un deuxième mode de réalisation, l'élément de l'enveloppe comporte plusieurs logements et le bouchon, une ou plusieurs fentes Il est bien évident que le réglage de la compression du ressort est d'autant plus précis que le nombre de fentes et/ou de logements est plus élevé. La description donnée ci-après, à titre illustratif et nullement limitatif, d'un mode de réalisation de l'appareil selon l'invention, ainsi que le dessin annexé permettront de mieux comprendre l'invention: Sur ce dessin la figure 1 est une vue en coupe longitu- dinale de l'appareil limiteur de pression selon l'invention; la figure 2 est une coupe selon II II de la figure 1; la figure 3 est une vue détaillée en per- spective du bouchon de l'appareil de la figure 1. L'appareil limiteur de pression est désigné dans son ensemble par la référence 1 Il est constitué par une enveloppe 2 portant deux tubulures d'admission 3 a et 3 b et deux éléments formant des saillies annu- laires 15 a et 15 b; les saillies annulaires 15 a, 15 b comportent chacune un logement radial cylindrique, 28 a 28 b respectivement, dans lequel peut être insérée une goupille 29 a, 29 b constituée par un doigt formé en repliant radialement une extrémité libre d'un anneau élastique coupé en métal, l'anneau étant fixé dans une rainure correspondante des deux éléments formant des saillies annulaires 15 a 15 b Les tubulures 3 a, 3 b sont destinées à recevoir de façon étanche les extrémités des canalisations d'air compriné dont on désire égaliser les pressions Les deux tubulures 3 a et 3 b ont des axes parallèles et se prolongent dans l'enveloppe 2 pour former deux espaces séparés E 1, E 2. L'enveloppe 2 contient deux soupapes 4 a et 4 b, qui comportent respectivement un bouchon 5 a, 5 b, un res- sort 6 a, 6 b et un clapet mobile 7 a, 7 b Les espaces E et E 2 de l'enveloppe 2 sont séparés par une cloison 8 formant partie intégrante de la paroi de l'enveloppe 2; dans cette cloison sont ménagées deux ouvertures 9 a, 9 b circulaires; le bord de ces ouvertures 9 a, 9 b est usiné sur une de ses faces, de façon à servir de siège aux clapets 7 a et 7 b respectivement Les soupapes 4 a, 4 b ont leurs axes perpendiculaires au plan moyen de la cloison 8 et sont montées tète- bêche, de part et d'autre dudit plan moyen. -Dans un but de simplification la description détaillée des soupapes sera donnée ci-après en se référant à la soupape 4 a, étant entendu que la soupape 4 b est identique Le clapet 7 a de la soupape 4 a est composé d'un disque l Oa muni, sur sa face qui vient en appui sur le siège, d'une rainure annulaire lia dans laquelle est disposé un joint torique d'étanchéité 12 a La face du disque l Oa opposée au siège porte une tige de clapet 13 a qui est creuse et dont le canal axial communique par une ouverture 14 a avec l'espace El pour que la pression de la tubulure 3 a soit établie dans le canal 25 a o se déplace ladite tige de clapet; de la sorte, si les pressions dans les espaces El, et E 2 sont égales, le clapet n'est soumis à aucune force d'appui contre son siège autre que celle générée par le ressort 6 a Le ressort 6 a est un ressort hélicoïdal maintenu entre le disque l Oa et le bouchon a Le bouchon 5 a est fileté et vissé dans la saillie annulaire 15 a de l'enveloppe 2 La paroi cylindrique interne de cette saillie comporte deux zones: une zone de filetage 16 a dans sa partie la plus extérieure et une zone lisse 17 a de plus faible diamètre dans sa partie s'ouvrant dans l'espace E 1 Le bouchon 5 a a une forme extérieure généralement cylindrique de dimension et de forme telles qu'il puisse être introduit dans la saillie annulaire 15 a; sa paroi externe comporte une zone filetée 18 a de plus grand diamètre susceptible de coopérer avec la zone filetée 16 a de la saillie annu- laire 15 a et une zone lisse 19 a dans laquelle est ménagée une rainure annulaire 20 a contenant un joint torique d'étanchéité 21 a Dans la partie du bouchon tournée vers l'extérieur est ménagée une cavité cylin- drique 22 a dont la profondeur est inférieure à la hau- teur de la zone filetée 18 a, la cavité 22 a étant bordée par une couronne 23 a Dans cette couronne 23 a sont ménagées six fentes radiales 24 a ayant une pro- fondeur inférieure à la hauteur de la couronne 23 a. Dans sa partie tournée vers l'espace El, le bouchon est percé d'un canal axial 25 a dont la paroi intérieure est prolongée par celle d'une jupe cylin- drique 26 a Le canal 25 a a des dimensions telles que la tige de clapet 13 a puisse coulisser librement à l'intérieur; un coussinet cylindrique disposé entre la jupe 26 a et la tige 13 a assure le guidage de la translation du clapet par rapport au bouchon Une rainure circulaire 27 a est ménagée dans le bouchon autour de la jupe 26 a: le ressort 6 a est disposé dans cette rainure 27 a et entoure par conséquent la jupe 26 a, qui constitue pour lui un guide axial. L'appareil 1 limiteur de pression fonctionne de la façon décrite ci- après S'il existe dans la tubulure 3 b et, par conséquent dans l'espace E 2, une surpression générant sur le clapet 7 a une force supérieure à la force du ressort 6 a de la soupape 4 a, le clapet 7 a est repoussé et la communication entre les espaces El et E 2 est établie Lorsque la surpres- sion a une valeur inférieure à la force du ressort 6 a, le clapet 7 a revient en place contre son siège sous l'action du ressort 6 a. Le réglage du ressort 6 a selon l'invention est simple On établit dans l'espace E 2 une pression égale à la surpression pour laquelle on désire que le clapet 7 a s'ouvre, l'espace El étant sous pression atmosphérique et on visse le bouchon 5 a jusqu'à ce que le ressort 6 a atteigne la compression lui conférant une force assurant la fermeture de la soupape On bloque alors le bouchon 5 a en enfonçant le doigt de l'anneau 29 a dans l'ouverture 28 a de la saillie annu- laire 15 a et dans la fente 24 a se trouvant en face ou au voisinage de cette ouverture 28 a. Dans le mode de réalisation représenté, le bouchon 5 a comporte six fentes 24 a et la saillie annu- laire 15 a une seule ouverture 28 a Il est bien évident que la saillie annulaire pourrait comporter plusieurs ouvertures, le nombre de fentes étant identique ou différent; on peut ainsi rendre le réglage de la compression du ressort plus précis en augmentant le nombre de fentes 24 a et/ou le nombre d'ouvertures 28 a. Lorsque le réglage du ressort 6 a est réalisé, on procède de la même façon pour effectuer le réglage du ressort 6 b et l'appareil est alors prêt à l'emploi. REVENDICATIONS 1 Appareil ( 1) limiteur de pression con- stitué par une enveloppe ( 2) comportant deux tubulures ( 3 a, 3 b) d'admission reliées entre elles par deux soupapes ( 4 a, 4 b) comportant chacune un clapet ( 7 a, 7 b), qui est poussé contre un siège fixe ( 9 a, 9 b) grace à un ressort ( 6 a, 6 b) dont une extrémité est en appui sur le clapet, les deux soupapes ( 4 a, 4 b) étant montées en parallèle et en opposition entre les tubu- lures de façon qu'une surpression dans la première tubulure ( 3 b) provoque l'ouverture d'une première soupape ( 4 a) et qu'une surpression dans la deuxième tubulure ( 3 a) provoque l'ouverture de la deuxième soupape ( 4 b), l'ouverture de l'une ou l'autre des soupapes mettant en communication les deux tubulures ( 3 a, 3 b), les surpressions d'ouverture des deux soupapes ( 4 a, 4 b) étant sensiblement égales, caractérisé par le fait que dans chaque soupape, le ressort ( 6 a, 6 b) s'appuie, par son extrémité opposée à celle qui agit sur le clapet ( 7 a, 7 b), sur un disposi- tif ( 5 a, 5 b) de réglage permettant de modifier la compression dudit ressort ( 6 a, 6 b). 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de réglage ( 5 a, 5 b) est constitué par un bouchon que l'on peut déplacer en translation selon l'axe du ressort ( 6 a, 6 b). 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la translation du bouchon ( 5 a, 5 b) est obtenue par vissage du bouchon ( 5 a, 5 b) dans un élément ( 15 a, 15 b) de la paroi de l'enveloppe ( 2) dudit appareil ( 1). 4 Appareil selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que, lorsque le bouchon ( 5 a, 5 b) a atteint la position correspondant à la compression désirée du ressort ( 6 a,6 b), un dispositif de blocage coopère avec lui pour assurer son maintien en position. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le dispositif de blocage comporte, d'une part, au moins une fente ( 24 a) ménagée sur la bordure extérieure du bouchon et, d'autre part, une goupille d'arrêt ( 29 a) traversant un logement ( 28 a) pratiqué dans l'élément ( 15 a, 15 b) o est vissé le bouchon, ladite goupille étant susceptible de pénétrer dans une fente ( 24 a) du bouchon. 6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le dispositif de blocage comporte une pluralité de fentes ( 24 a) et un seul logement ( 28 a) de goupille. 7 Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le dispositif de blocage comporte au moins une fente et une pluralité de loge- ments de goupille.