Brevet FR2855120A1 — publié le 20041126

L'invention se rapporte à une installation de fourniture d'air pour un véhicule automobile, constitué d'une unité d'entraînement comprenant un raccord d'aspiration, un compresseur, un sécheur, un clapet anti5 retour, un étranglement de dérivation contournant le clapet anti-retour, et plusieurs vannes de distribution, - le compresseur étant relié, par l'intermédiaire d'une première conduite de pression d'utilisation, à l'atmosphère ou à un ou plusieurs 10 récepteurs consommateurs d'un circuit fermé, et par l'intermédiaire d'une seconde conduite de pression d'utilisation, à un récepteur consommateur externe, le compresseur étant également en liaison avec un accumulateur de pression d'air par l'intermédiaire d'une 15 conduite de pression d'accumulateur, les vannes de distribution de l'unité d'entraînement étant disposées dans la première conduite de pression d'utilisation et dans la conduite de pression d'accumulateur, et étant réalisées de façon 20 telle, que le compresseur refoule de l'air frais de l'atmosphère vers l'accumulateur de pression d'air et/ou vers le récepteur consommateur externe, et transvase de l'air déjà comprimé entre les récepteurs consommateurs du circuit fermé et l'accumulateur de pression d'air. De telles installations de fourniture d'air sont utilisées notamment pour alimenter des unités à ressort pneumatique et amortisseur pour la régulation d'assiette d'un véhicule automobile, à l'intérieur d'un circuit fermé, mais également pour alimenter des récepteurs 30 consommateurs externes. Dans le document EP 1 243 447 A2 est décrite une telle installation de fourniture d'air selon des modes de réalisation les plus divers. D'après un premier mode de réalisation selon la 35 figure 1 du document de brevet européen EP cité, l'installation de fourniture d'air est constituée de plusieurs unités à ressort pneumatique et amortisseur montées en parallèle, d'un compresseur et d'un accumulateur de pression d'air. A chaque unité à ressort pneumatique et amortisseur est associée une vanne de 5 distribution 2/2, ces vannes de distribution étant reliées, par l'intermédiaire d'une conduite en anneau commune, aussi bien au côté aspiration qu'au côté refoulement ou pression du compresseur. Dans cette conduite en anneau se trouve en outre, une soupape ou 10 vanne d'aspiration pouvant être commandée. Une seconde conduite en anneau relie l'accumulateur de pression d'air au côté aspiration et au côté pression du compresseur. Dans cette conduite en anneau est disposé, du côté refoulement, un sécheur d'air qui, par 15 l'intermédiaire d'un clapet anti-retour et d'étranglement présente un passage d'écoulement libre dans la direction d'écoulement pour le remplissage de l'accumulateur de pression d'air, et dont le passage d'écoulement dans la direction d'écoulement opposée est 20 étranglé pour le rinçage ou balayage du sécheur d'air. Dans cette installation de fourniture d'air, le compresseur peut transvaser de l'air comprimé des unités à ressort pneumatique et amortisseur dans l'accumulateur de pression d'air, et, dans le sens inverse, remplir les 25 unités à ressort pneumatique et amortisseur avec de l'air en provenance de l'accumulateur de pression d'air. En outre, le compresseur peut alimenter les unités à ressort pneumatique et amortisseur ou l'accumulateur de pression d'air avec de l'air frais en provenance de 30 l'atmosphère. Une autre fonction consiste à laisser s'échapper à l'atmosphère, en sens inverse, de l'air comprimé en provenance de l'accumulateur de pression d'air en passant par le sécheur d'air, en vue de régénérer le sécheur d'air. Pour réaliser ces différentes fonctions, dans les deux conduites en anneau sont prévues plusieurs unités de vannes de distribution. Ainsi, selon la figure 1, on utilise deux vannes de distribution 2/2 montées en parallèle pour la première conduite en anneau, et deux vannes de distribution 2/2 également montées en parallèle, pour la seconde conduite en anneau. Ce mode de réalisation de l'installation de fourniture d'air présente tout d'abord l'inconvénient de ne pouvoir alimenter en air comprimé aucun récepteur consommateur situé en-dehors du circuit fermé. La 10 capacité de puissance du compresseur n'est ainsi pas exploitée au mieux. De ce fait, il est proposé selon un second mode de réalisation d'après la figure 8 du même document EP, de prévoir entre le compresseur et le sécheur d'air, une dérivation pour un raccord de 15 branchement de conduite destinée à alimenter un récepteur consommateur externe. Grâce à ce mode de réalisation de l'installation de fourniture d'air, il est par exemple possible de faire fonctionner, tel que montré, un appareil de remplissage de pneumatique. Ce mode de réalisation présente toutefois l'inconvénient d'être très compliqué et de ce fait d'une fabrication très chère. Cela est tout d'abord à attribuer aux dispositifs supplémentaires pour le remplissage des pneumatiques, mais est également à 25 mettre sur le compte du grand nombre de vannes de distribution 2/2 nécessaires au circuit fermé. Aussi, le but de l'invention consiste-t-il, dans une installation de fourniture d'air destinée à alimenter des récepteurs consommateurs d'un circuit 30 fermé et à l'alimentation supplémentaire d'au moins un récepteur consommateur externe, à réduire le nombre des vannes de distribution. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que dans la première conduite de pression 35 d'utilisation de l'unité d'entraînement est disposée une vanne de distribution 3/2 pouvant être commandée, dans la conduite de pression d'accumulateur de l'unité d'entraînement est disposée une vanne de distribution 3/2 pouvant être commandée, et dans la conduite de dérivation de la conduite de pression d'accumulateur est 5 disposée une vanne d'arrêt mettant hors fonction la fonction d'étranglement de l'étranglement de dérivation. La nouvelle installation de fourniture d'air remédie aux inconvénients cités de l'état de la technique. Ainsi, par rapport aux quatre vannes de 10 distribution 2/2 selon l'état de la technique le plus proche, il suffit à présent de deux vannes de distribution 3/2. Cela simplifie la configuration du circuit pneumatique et réduit ainsi les coûts de fabrication d'une telle installation de fourniture 15 d'air. L'avantage particulier de la nouvelle installation de fourniture d'air réside à présent dans le fait qu'au cours de la phase de remplissage du pneumatique de véhicule, de l'air séché et comprimé ne peut s'échapper de l'accumulateur de pression d'air, ni 20 par l'intermédiaire de la conduite d'aspiration et du compresseur en fonctionnement, ni par l'intermédiaire de la conduite de pression d'accumulateur non utilisée et du sécheur, et se mélanger à l'écoulement d'air frais aspiré pour le remplissage du pneumatique. L'échappement 25 par l'intermédiaire du compresseur est empêché par la position de pression de la vanne de distribution 3/2 dans la conduite de pression d'accumulateur, bloquant la conduite d'aspiration, et la vanne d'arrêt pouvant être commandée dans la conduite de dérivation de la conduite 30 de pression d'accumulateur empêche l'air comprimé de s'échapper par l'intermédiaire du sécheur. Il s'avère également avantageux que la vanne d'arrêt supplémentaire, mettant hors fonction la fonction d'étranglement de l'étranglement de dérivation, 35 soit une vanne de distribution 2/2 pouvant être commandée et soit disposée dans la conduite de dérivation, parce que la vanne de distribution 2/2, en raison de l'écoulement de dérivation étranglé qui est ainsi faible, peut être d'une exécution très petite. La mise en oeuvre supplémentaire est réduite davantage 5 encore par le fait que la vanne de distribution 2/2 pouvant être commandée et l'étranglement de dérivation sont réalisés et regroupés sous forme de combinaison de vannes (vannes combinées). Il s'avère également avantageux que la conduite 10 menant à l'atmosphère à partir d'une vanne de décharge pouvant être commandée, de l'unité de vannes de distribution, soit utilisée comme seconde conduite de pression d'utilisation pour l'alimentation du récepteur consommateur externe. Cela économise des mises en oeuvre 15 supplémentaires pour la réalisation de la seconde conduite de pression d'utilisation. L'invention va être explicitée plus en détail au regard d'un exemple de réalisation. A cet effet, la figure 1 unique montre le 20 circuit fermé d'une installation de fourniture d'air pour une régulation d'assiette d'un véhicule automobile. Cette installation de fourniture d'air est essentiellement constituée d'une unité d'entraînement 1, d'une unité de vannes de distribution 2, de quatre 25 unités à ressort pneumatique et amortisseur 3 à 6 et d'un accumulateur de pression d'air 7. L'élément de base de l'unité d'entraînement 1 est un compresseur 8 qui est entraîné par un moteur électrique M, et qui d'une part est relié par une 30 conduite d'aspiration 9 à un raccord d'aspiration 10 menant à l'atmosphère. D'autre part, le compresseur 8 possède une conduite de pression d'accumulateur 11 qui mène à un raccord de branchement d'accumulateur 14, par l'intermédiaire d'un sécheur 12 et d'un clapet anti35 retour 13. Le raccord de branchement d'accumulateur 14 de l'unité d'entraînement 1 est relié à l'accumulateur de pression d'air 7, et entre le raccord de branchement d'accumulateur 14 et l'accumulateur de pression d'air 7 est disposée une soupape ou vanne d'aspiration secondaire 15 reliée à l'atmosphère. Le clapet anti5 retour 13 est disposé dans la conduite de pression d'accumulateur 11 de façon à ouvrir en direction de l'accumulateur de pression d'air 7. Dans la conduite de pression d'accumulateur 11 se trouve par ailleurs, une conduite de dérivation 16 contournant le clapet anti10 retour 13 et dans laquelle sont disposés un étranglement de dérivation 17 et une vanne de distribution 2/2 18 mettant hors fonction l'étranglement de dérivation 17 et pouvant être commandée par voie électromagnétique. De la conduite de pression d'accumulateur 11, 15 entre le compresseur 8 et le sécheur 12, est dérivée une première conduite de pression d'utilisation 19 qui conduit à un premier raccord de récepteur consommateur 20. Ce premier raccord de récepteur consommateur 20 de l'unité d'entraînement 1, est relié à l'unité de vannes 20 de distribution 2. L'unité de vannes de distribution 2 possède quatre vannes de distribution 2/2 21 à 24, qui sont commandées par voie électromagnétique, qui sont montées mutuellement en parallèle, et qui relient chacune le 25 premier raccord de récepteur consommateur 20 à chacune des quatre unités à ressort pneumatique et amortisseur 3 à 6. Dans l'unité de vannes de distribution 2 se trouvent en outre une vanne de décharge 25 pouvant être commandée et reliant le premier raccord de récepteur 30 consommateur 20 de l'unité d'entraînement 1 et l'atmosphère ou interrompant cette liaison, et un capteur de pression 26 surveillant la pression dans la première conduite de pression d'utilisation 19. L'unité d'entraînement 1 possède par ailleurs un 35 second raccord de récepteur consommateur 27, qui, par l'intermédiaire d'une seconde conduite de pression d'utilisation 28, relie le compresseur 8 à l'appareil de remplissage 29 destiné à un pneumatique de véhicule 30. A l'intérieur de l'unité d'entraînement 1 et dans la première conduite de pression d'utilisation 19 5 est disposée une première vanne de distribution 3/2 31 commandée par voie électromagnétique, qui est reliée d'une part avec le côté pression du compresseur 8 et le côté aspiration du compresseur 8, et d'autre part à l'unité de vannes de distribution 2. Dans la conduite de 10 pression d'accumulateur 11 de l'unité d'entraînement 1, entre la vanne de distribution 2/2 18 de la conduite de dérivation 16 et le raccord de branchement d'accumulateur 14, se trouve, par ailleurs, une seconde vanne de distribution 3/2 32 qui est également reliée d'une part 15 au côté pression du compresseur 8 et au côté aspiration du compresseur 8, et d'autre part à l'accumulateur de pression d'air 7. Pour le remplissage de l'accumulateur de pression d'air 7 avec de l'air frais en provenance de 20 l'atmosphère, le compresseur 8 aspire l'air frais par l'intermédiaire du raccord d'aspiration 10 et le refoule dans l'accumulateur de pression d'air 7, par l'intermédiaire du sécheur 12, du clapet anti-retour 13 qui s'ouvre, et de la vanne de distribution 3/2 32 se 25 trouvant dans la position de pression montrée. Une partie de l'écoulement de refoulement s'écoule aussi par l'étranglement de dérivation 17 et la vanne de distribution 2/2 18 ouverte dans la conduite de dérivation 16. La vanne de distribution 3/2 31 dans la conduite de 30 pression d'utilisation 19, qui est montrée dans la position de pression, est dans la position de fermeture, de sorte qu'il n'y a pas d'air comprimé qui puisse parvenir à l'unité de vannes de distribution 2. Pour remplir une ou plusieurs unités à ressort 35 pneumatique et amortisseur 3 à 6 avec de l'air comprimé en provenance de l'accumulateur de pression d'air 7, la vanne de distribution 3/2 32 dans la conduite de pression d'accumulateur 11 est commutée dans la position d'aspiration, et la vanne de distribution 3/2 31 dans la première conduite de pression d'utilisation 19 est 5 commutée dans la position de pression représentée. Le compresseur 8 aspire de l'air comprimé par l'intermédiaire de la vanne de distribution 3/2 32, et le refoule dans la première conduite de pression d'utilisation 19 et de là, en passant par la vanne de 10 distribution 3/2 31 et la vanne de distribution 2/2 21 à 24 respectivement correspondante de l'unité de vannes de distribution 2, dans l'unité à ressort pneumatique et amortisseur 3 à 6 sélectionnée. Pour transvaser ou transférer de l'air comprimé 15 sec et en excédent à partir d'une ou de plusieurs unités à ressort pneumatique et amortisseur 3 à 6, en retour dans l'accumulateur de pression d'air 7, la vanne de distribution 3/2 31 dans la première conduite de pression d'utilisation 19 se trouve dans la position 20 d'aspiration, et la vanne de distribution 3/2 32 de la conduite de pression d'accumulateur 11 se trouve dans la position de pression. Le compresseur 8 aspire alors dans l'unité de vannes de distribution 2 par l'intermédiaire de la conduite de pression d'utilisation 19, et refoule 25 dans la conduite de pression d'accumulateur 11 vers l'accumulateur de pression d'air 7. Pour la régénération du sécheur 12, on laisse s'échapper de l'accumulateur de pression d'air 7, de l'air comprimé en excédent et sec et on le fait passer, 30 à l'encontre de la direction de remplissage, dans le sécheur 12, puis on l'évacue dans l'atmosphère. A cet effet, la vanne de distribution 3/2 31 dans la première conduite de pression d'utilisation 19, se trouve dans la position de pression représentée, et la vanne ou 35 soupape de décharge 25 pouvant être commandée, se trouve dans la position ouverte. Pour remplir un pneumatique de véhicule 30 externe, avec de l'air frais en provenance de l'atmosphère, on commute la vanne de distribution 3/2 32 de la conduite de pression d'accumulateur 11 et la vanne de 5 distribution 3/2 31 de la première conduite de pression d'utilisation 19 dans leur position de pression respective. Dans ce cas, toutes les vannes de distribution 2/2 21 à 24 et la vanne ou soupape de décharge 25 de l'unité de vannes de distribution 2, se trouvent dans 10 la position de blocage, pour empêcher que de l'air comprimé frais et ainsi humide puisse parvenir dans les unités à ressort pneumatique et amortisseur 3 à 6. Simultanément, la vanne de distribution 2/2 18 dans la conduite de dérivation 16 est commutée dans sa position 15 de blocage représentée, pour empêcher que de l'air comprimé frais puisse parvenir, par l'intermédiaire de la conduite de pression d'accumulateur 11, dans l'accumulateur de pression d'air 7, et remplisse involontairement l'accumulateur de pression d'air 7. Mais la vanne de distribution 2/2 18 bloquée, dans la conduite de dérivation 16, empêche également que pendant le remplissage du pneumatique de véhicule 30, de l'air sec et déjà comprimé en provenance de l'accumulateur de pression d'air 7, puisse s'échapper par 25 l'intermédiaire de la vanne de distribution 3/2 32 dans la conduite de pression d'accumulateur 11, se trouvant dans la position de pression, et par l'intermédiaire de la conduite de dérivation 16, hors du circuit fermé de l'installation de fourniture d'air, et puisse être 30 utilisé pour le remplissage du pneumatique de véhicule. R E V E N D I C A T I ON S 1. Installation de fourniture d'air pour un véhicule automobile, constitué d'une unité d'entraînement (1) comprenant un raccord d'aspiration (10), un 5 compresseur (8), un sécheur (12), un clapet anti- retour (13), un étranglement de dérivation (17) contournant le clapet anti- retour (13), et plusieurs vannes de distribution, - le compresseur (8) étant relié, par 10 l'intermédiaire d'une première conduite de pression d'utilisation (19), à l'atmosphère ou à un ou plusieurs récepteurs consommateurs d'un circuit fermé, et par l'intermédiaire d'une seconde conduite de pression d'utilisation (28), à un récepteur consommateur externe, 15 le compresseur étant également en liaison avec un accumulateur de pression d'air (7) par l'intermédiaire d'une conduite de pression d'accumulateur (11), - les vannes de distribution de l'unité d'entraînement (1) étant disposées dans la première 20 conduite de pression d'utilisation (19) et dans la conduite de pression d'accumulateur (11), et étant réalisées de façon telle, que le compresseur (8) refoule de l'air frais de l'atmosphère vers l'accumulateur de pression d'air (7) et/ou vers le récepteur consommateur 25 externe, et transvase de l'air déjà comprimé entre les récepteurs consommateurs du circuit fermé et l'accumulateur de pression d'air (7), caractérisée en ce que dans la première conduite de pression d'utilisation (19) de l'unité d'entraînement 30 (1) est disposée une vanne de distribution 3/2 (31) pouvant être commandée, dans la conduite de pression d'accumulateur (11) de l'unité d'entraînement (1) est disposée une vanne de distribution 3/2 (32) pouvant être commandée, et dans la conduite de dérivation (16) de la 35 conduite de pression d'accumulateur (11) est disposée une vanne d'arrêt mettant hors fonction la fonction d'étranglement de l'étranglement de dérivation (17). 2. Installation de fourniture d'air selon la revendication 1, caractérisée en ce que la vanne d'arrêt 5 mettant hors fonction la fonction d'étranglement de l'étranglement de dérivation (17) est une vanne de distribution 2/2 (18) pouvant être commandée. 3. Installation de fourniture d'air selon la revendication 2, caractérisée en ce que la vanne de 10 distribution 2/2 (18) pouvant être commandée et l'étranglement de dérivation (17) sont réalisés sous forme de combinaison de vannes (vannes combinées). 4. Installation de fourniture d'air selon la revendication 1, caractérisée en ce que la conduite 15 menant à l'atmosphère à partir d'une vanne de décharge (25) pouvant être commandée, est utilisée comme seconde conduite de pression d'utilisation (28) pour l'alimentation du récepteur consommateur externe.