Brevet FR2956703A1 — publié le 20110826

DESCRIPTION L'invention concerne un système de ressort pneumatique comprenant un compresseur qui présente un côté d'aspiration et un côté de compression, un accumulateur de pression et un premier et un deuxième dispositif de soupape, qui sont montés entre le compresseur et l'accumulateur de pression. L'invention concerne en outre un véhicule automobile avec un tel système de ressort pneumatique. Les systèmes de ressort pneumatique fonctionnent avec un circuit de régulation soit fermé soit ouvert. Dans le cas des systèmes de ressort pneumatique ouverts, de l'air est aspiré par un compresseur depuis l'environnement et est transporté dans des ressorts pneumatiques d'un véhicule automobile, afin de soulever le véhicule automobile. Pour l'évacuation, l'air est évacué par exemple dans l'environnement. En l'occurrence on peut utiliser un accumulateur de pression, afin de pouvoir soulever le véhicule automobile éventuellement aussi sans compresseur. Dans le cas des systèmes de ressorts pneumatiques fermés, de l'air est transporté depuis et vers un accumulateur de pression et les ressorts pneumatiques, afin de soulever ou d'abaisser le véhicule automobile. Du fait des fuites, il peut être nécessaire de renouveler l'air depuis l'extérieur même dans le cas d'un système de ressort pneumatique fermé. Le renouvellement peut s'effectuer dans l'accumulateur de pression ou directement dans les ressorts pneumatiques. En l'occurrence il faut veiller à ce que l'air s'écoule à travers un dispositif de séchage d'air lors du remplissage du système sous pression. Lors de l'évacuation, l'air devrait être évacué à travers le dispositif de séchage dans l'environnement, afin d'évacuer l'humidité accumulée dans le dispositif de séchage en vue de la régénération du dispositif de séchage. On connaît, d'après le brevet allemand DE 10 2004 038 705 B3, une installation d'air comprimé d'un véhicule automobile, qui sert à l'alimentation de consommateurs commandés avec de l'air comprimé. L'objet de l'invention est de fournir un système de ressort pneumatique selon l'invention, qui puisse être construit facilement et fabriqué de manière économique. Cet objet est réalisé dans le cas d'un système de ressort pneumatique comprenant un compresseur, qui présente un côté d'aspiration -2- et un côte de compression, un accumulateur de pression et un premier et un deuxième dispositif de soupape, qui sont montés entre le compresseur et l'accumulation de pression, en ce que le premier et le deuxième dispositif de soupape sont réalisés à chaque fois sous forme de soupape à 3/2 voies. Grâce à l'utilisation selon l'invention des soupapes à 3/2 voies, on peut obtenir un circuit pneumatique simple. Grâce à l'agencement selon l'invention des soupapes à 3/2 voies, on peut obtenir un soulèvement direct du véhicule automobile même lorsque le système de ressort pneumatique est vide. Ceci présente l'avantage, que l'on peut se passer d'un remplissage de l'accumulateur de pression avant le soulèvement du véhicule automobile, de sorte que des temps d'attente indésirables sont réduits de manière considérable. Un exemple de réalisation préféré du système de ressort pneumatique est caractérisé en ce que le premier dispositif de soupape est monté entre le côté d'aspiration du compresseur et l'accumulateur de pression. Le premier dispositif de soupape est précontraint, de préférence par un ressort, dans une position de commutation, dans laquelle l'accumulateur de pression est connecté au côté d'aspiration du compresseur. Le premier dispositif de soupape peut de préférence être commandé par voie électromagnétique. Un autre exemple de réalisation préféré du système de ressort pneumatique est caractérisé en ce que le premier dispositif de soupape est connecté au deuxième dispositif de soupape par le biais d'une première et d'une deuxième conduite de connexion de soupape. L'accumulateur de pression peut être connecté à au moins un ressort pneumatique par le biais des deux conduites de connexion de soupape et des deux dispositifs de soupape. Un autre exemple de réalisation préféré du système de ressort pneumatique est caractérisé en ce que le deuxième dispositif de soupape est monté entre le côté de compression du compresseur et au moins un ressort pneumatique. Le deuxième dispositif de soupape est associé de préférence à plusieurs ressorts pneumatiques. Le deuxième dispositif de soupape est précontraint, de préférence par un ressort, dans une position de commutation, dans laquelle un raccord pour le ressort pneumatique est connecté à la première conduite de connexion de soupape. Le deuxième dispositif de soupape peut de préférence être commandé par voie électromagnétique. -3- Un autre exemple de réalisation préféré du système de ressort pneumatique est caractérisé en ce qu'une soupape de ressort pneumatique est montée entre le deuxième dispositif de soupape et le ressort pneumatique. La soupape de ressort pneumatique est de préférence une soupape à 2/2 voies comprenant une position d'ouverture et une position de fermeture. Dans la position de fermeture, la connexion entre le deuxième dispositif de soupape et le ressort pneumatique est interrompue et dans la position d'ouverture la connexion est autorisée. Un autre exemple de réalisation préféré du système de ressort pneumatique est caractérisé en ce que la deuxième conduite de connexion de soupape est en liaison avec une conduite d'aspiration par l'intermédiaire d'une soupape de non-retour. Dans la conduite d'aspiration, peut être disposé un filtre à air. La soupape de non-retour permet une aspiration d'air depuis l'environnement et empêche un dégagement d'air indésirable hors du système de filtre à air dans l'environnement. Un autre exemple de réalisation préféré du système de ressort pneumatique est caractérisé en ce que la première conduite de connexion de soupape est en liaison avec le côté de compression du compresseur. La première conduite de connexion, tout comme la deuxième conduite de connexion, est raccordée au premier dispositif de soupape ainsi qu'au deuxième dispositif de soupape. Un autre exemple de réalisation préféré du système de ressort pneumatique est caractérisé en ce que la première conduite de connexion de soupape est en liaison avec une conduite d'évacuation par l'intermédiaire d'une soupape d'évacuation. La soupape d'évacuation est de préférence réalisée sous forme de soupape à 2/2 voies avec une position d'ouverture et une position de fermeture. Dans la position d'ouverture de la soupape d'évacuation, l'air peut être évacué hors du système de ressort pneumatique. La soupape d'évacuation est de préférence précontrainte dans une position de fermeture dans laquelle la conduite d'évacuation est fermée. Un autre exemple de réalisation préféré du système de ressort pneumatique est caractérisé en ce qu'un dispositif de soupape de non-retour à étranglement et un dispositif de séchage d'air sont montés en série entre la première conduite de connexion de soupape et le côté de compression du compresseur. Dans le dispositif de soupape de non-retour à étranglement sont montés, en parallèle, une soupape de non-retour et un étranglement. La soupape de non-retour empêche un reflux non étranglé de l'air vers le côté -4- arrière du compresseur. Entre le dispositif de soupape de non-retour à étranglement et le dispositif de séchage d'air, peut être montée une soupape de non-retour, qui empêche un écoulement en retour indésirable à travers le dispositif de séchage. L'invention concerne en outre un véhicule automobile avec un système de ressort pneumatique tel que décrit précédemment. Le véhicule automobile comprend de préférence deux, et en particulier quatre ressorts pneumatiques, auxquels est associée à chaque fois une soupape de ressort pneumatique. D'autres avantages, caractéristiques et particularités de l'invention résultent de la description suivante dans laquelle sont décrits en détail divers exemples de réalisation en référence aux dessins dans lesquels les figures 1 à 11 illustrent différents exemples de réalisation respectivement différents états de systèmes de ressorts pneumatiques selon l'invention. Les figures 1 à 11 illustrent, sous forme de plans de montage pneumatiques, différents exemples de réalisation respectivement différents états d'un système de ressort pneumatique selon l'invention. Le système de ressort pneumatique comprend un compresseur 1 ayant un côté d'aspiration 2 et un côté de compression 3. Le côté d'aspiration 2 du compresseur 1 peut être connecté par le biais de conduites 5, 6 à un accumulateur de pression 8. Les conduites 5, 6, ainsi que les conduites décrites ci-après, sont des conduites pneumatiques. Un premier dispositif de soupape 11 est monté entre le côté d'aspiration 2 du compresseur 1 et l'accumulateur de pression 8. Le premier dispositif de soupape 11 est réalisé sous forme de soupape à 3/2 voies. Les conduites 5 et 6 sont raccordées à deux raccords du premier dispositif de soupape 11. Une première conduite de connexion de soupape 21 est raccordée au troisième raccord du premier dispositif de soupape 11. Le premier dispositif de soupape 11 est connecté par le biais de la première conduite de connexion de soupape 21 à un deuxième dispositif de soupape 12. Le deuxième dispositif de soupape 12 est également réalisé sous forme de soupape à 3/2 voies. Une deuxième conduite de connexion de soupape 22 est raccordée au deuxième dispositif de soupape 12 et relie les deux dispositifs de soupape 11, 12 parallèlement à la première conduite de connexion de soupape 21. -5- Deux ressorts pneumatiques 27, 28 d'un véhicule automobile sont raccordés à un raccord du deuxième dispositif de soupape 12 par l'intermédiaire de soupapes de ressort pneumatique 25, 26. Les deux soupapes de ressort pneumatique 25, 26 sont à chaque fois réalisées sous forme de soupapes à 2/2 voies avec une position de fermeture et une position d'ouverture. Dans la position d'ouverture le ressort pneumatique 27, 28 associé à la soupape de ressort pneumatique 25, 26 est connecté au deuxième dispositif de soupape 12. Depuis la deuxième conduite de connexion de soupape 22, part une conduite d'aspiration 34 munie d'une soupape de non-retour 30 et d'un filtre à air 32. De l'air peut par exemple être aspiré par le biais de la conduite d'aspiration 34 depuis l'environnement dans le système de ressort pneumatique par ailleurs fermé. La soupape de non-retour 30 empêche un dégagement indésirable d'air hors du système de ressort pneumatique fermé dans l'environnement. La première conduite de connexion de soupape 21 est en liaison par le biais d'une conduite 40 avec le côté de compression 3 du compresseur 1. Dans la conduite 40 sont montés, à partir de la première conduite de connexion de soupape 21, un dispositif de soupape de non- retour à étranglement 41 et un dispositif de séchage d'air 42, en série. Le dispositif de soupape de non-retour à étranglement 41 comprend une soupape de non-retour disposée dans la conduite 40 et un étranglement monté parallèlement à celle-ci. La soupape de non-retour dans le dispositif de soupape de non-retour à étranglement 41 empêche un écoulement d'air non étranglé dans le dispositif de séchage d'air 42. Entre le côté de compression 3 du compresseur 1 et le dispositif de séchage d'air 42, une conduite d'évacuation 44 avec une soupape d'évacuation 45 part de la conduite 40. La soupape d'évacuation 44 est réalisée sous forme de soupape à 2/2 voies avec une position de fermeture et une position d'ouverture. La soupape d'évacuation 45 pouvant être commandée par voie électromagnétique est précontrainte, par exemple par un ressort, dans sa position de fermeture illustrée, dans laquelle la conduite d'évacuation 44 est fermée. Lorsque la soupape d'évacuation 45 est commandée, la soupape d'évacuation 45 commute dans sa position d'ouverture dans laquelle la conduite d'évacuation 44 est ouverte, par exemple dans l'environnement. -6- La pression dans la conduite 40 est détectée entre le dispositif de soupape de non-retour à étranglement 41 et la première conduite de connexion de soupape 21 par un capteur de pression 50. Grâce au système de ressort pneumatique illustré dans les figures 1 à 11, on dispose d'un circuit pneumatique particulièrement efficace et donc économique, qui permet entre autres les fonctions suivantes : transport de l'air depuis l'au moins un accumulateur de pression 8 ou depuis deux accumulateurs de pression dans au moins l'un des ressorts pneumatiques 27, 28 avec le compresseur 1 ; écoulement de l'air depuis l'au moins un accumulateur de pression 8 dans au moins l'un des ressorts pneumatiques 27, 28 à travers le compresseur fixe 1 en profitant d'un gradient de pression ; transport de l'air depuis au moins l'un des ressorts pneumatiques 27, 28 dans l'au moins un accumulateur de pression 8 avec le compresseur 1 ; transport de l'air depuis au moins l'un des ressorts pneumatiques 27, 28 dans l'au moins un accumulateur de pression 8 à travers le compresseur fixe 1 en profitant d'un gradient de pression ; écoulement de l'air depuis l'au moins un accumulateur de pression 8 dans au moins l'un des ressorts pneumatiques 27, 28 en contournant le compresseur 1 en profitant d'un gradient de pression ; écoulement de l'air depuis au moins l'un des ressorts pneumatiques 27, 28 dans l'au moins un accumulateur de pression 8 en contournant le compresseur 1 en profitant d'un gradient de pression ; transport de l'air lorsque l'accumulateur de pression 8 est vide depuis l'environnement dans au moins l'un des ressorts pneumatiques 27, 28 avec séchage de l'air aspiré dans le dispositif de séchage d'air 42 ; évacuation de l'air hors d'au moins l'un des ressorts pneumatiques 27, 28 dans l'environnement avec régénération du dispositif de séchage d'air 42 ; transport de l'air depuis l'environnement dans l'au moins un accumulateur de pression 8 avec séchage de l'air aspiré dans le dispositif de séchage d'air 42 ; évacuation de l'air hors de l'au moins un accumulateur de pression 8 dans l'environnement avec régénération du dispositif de séchage d'air 42 ; mesure de la pression dans l'au moins un accumulateur de pression 8 à l'aide du capteur de pression 50 ; mesure de la pression dans au moins l'un des ressorts pneumatiques 27, 28 à l'aide du capteur de pression 50. La figure 1 illustre comment le système de ressort pneumatique fermé est régulé à l'ouverture. Dans l'état de montage illustré, l'accumulateur de pression 8 est en liaison par le biais du premier dispositif - I - de soupape 11 avec le côté d'aspiration 2 du compresseur 1. La première conduite de connexion de soupape 21 est en liaison par le biais de la conduite 5 également avec le côté d'aspiration 2 du compresseur 1. Ainsi un écoulement d'air depuis l'accumulateur de pression 8 à travers le compresseur 1 dans les ressorts pneumatiques 27, 28 est possible. Grâce à la pression de l'accumulateur de pression 8, la soupape de non-retour 30 dans la conduite d'aspiration 34 reste fermée. Lors de la régulation à l'ouverture, le compresseur 1 peut être à l'arrêt ou peut être en fonctionnement. La figure 2 illustre le réglage à la fermeture du système de ressort pneumatique fermé. Les deux ressorts pneumatiques 27, 28, par le biais du deuxième dispositif de soupape 12 et de la deuxième conduite de connexion de soupape 22, sont en liaison avec le côté d'aspiration 2 du compresseur 1. L'accumulateur de pression 8, par le biais du premier dispositif de soupape 11, et la première conduite de connexion de soupape 21, par le biais du dispositif de soupape de non-retour à étranglement 41 et du dispositif de séchage d'air 42, sont en liaison avec le côté de compression 3 du compresseur 1. Un écoulement de l'air depuis des ressorts pneumatiques 27, 28 dans l'accumulateur de pression 8 s'effectue par le biais du compresseur 1. La pression des ressorts pneumatiques ferme la soupape de non-retour 30 dans la conduite d'aspiration 34. La régulation à la fermeture peut s'effectuer lorsque le compresseur 1 est en fonctionnement. La régulation à la fermeture peut toutefois aussi s'effectuer sans le compresseur 1 en profitant d'un gradient de pression. La figure 3 illustre la régulation à l'ouverture du système de ressort pneumatique ouvert avec séchage d'air lorsque l'accumulateur de pression 8 est vide. Les deux ressorts pneumatiques 27, 28 sont en liaison, par le biais du deuxième dispositif de soupape 12 et de la conduite 40 avec le côté de compression 3 du compresseur 1. Le côté d'aspiration 2 du compresseur 1 est en liaison, par le biais du premier dispositif de soupape 11, avec l'accumulateur de pression vide 8. Sous l'effet de la dépression lors de l'aspiration, la soupape de non-retour 30 s'ouvre dans la conduite d'aspiration 34. L'air aspiré s'écoule sous pression à travers le dispositif de séchage d'air 42 et libère de l'humidité. Lors du remplissage des ressorts pneumatiques 27, 28, la pression des ressorts pneumatiques est mesurée à l'aide du capteur de pression 50. -8- La figure 4 illustre la régulation à la fermeture du système de ressort pneumatique ouvert avec régénération du dispositif de séchage. La soupape d'évacuation 45 se trouve dans sa position d'ouverture, de sorte que de l'air puisse s'échapper par le biais de la conduite d'évacuation 44. Du fait du gradient de pression par rapport à la pression des ressorts pneumatiques, qui est détectée avec le capteur de pression 50, la soupape de non-retour 30 dans le dispositif de soupape de non-retour à étranglement 41 se ferme. Ainsi l'air peut être évacué sous forme détendue par le biais de l'étranglement du dispositif de soupape de non-retour à étranglement 41 à travers le dispositif de séchage 42 et la conduite d'évacuation 44. L'accumulateur de pression 8 est en liaison par le biais du premier dispositif de soupape 11 avec le côté d'aspiration 2 du compresseur 1. La figure 5 illustre comment l'accumulateur de pression 8 est rempli avec séchage d'air et mesure de la pression. L'accumulateur de pression 8 est en liaison par le biais du premier dispositif de soupape 11, de la première conduite de connexion de soupape 21 et de la conduite 40 avec le côté de compression 3 du compresseur 1. Les deux soupapes de ressort pneumatique 25, 26 sont fermées. Le côté d'aspiration 2 du compresseur 1 est en liaison par le biais de la conduite 5 et de la deuxième conduite de connexion de soupape 22 avec la conduite d'aspiration 34. Sous l'effet de la dépression lors de l'aspiration, la soupape de non-retour 30 dans la conduite d'aspiration 34 s'ouvre. L'air aspiré s'écoule sous pression à travers le dispositif de séchage d'air 42 et libère de l'humidité. Lors du remplissage de l'accumulateur de pression 8 la pression de l'accumulateur est mesurée par le biais du capteur de pression 50. La figure 6 illustre la vidange de l'accumulateur de pression 8 avec régénération du dispositif de séchage. L'accumulateur de pression 8 est en liaison par le biais du premier dispositif de soupape 11 et de la première conduite de connexion de soupape 21 avec la conduite 40. Les deux soupapes de ressort pneumatique 25, 26 sont fermées. La soupape d'évacuation 45 est ouverte. Ainsi la pression atmosphérique règne dans la conduite d'évacuation 45. La différence de pression conduit à la fermeture de la soupape de non-retour du dispositif de soupape de non-retour à étranglement 41. Par le biais de l'étranglement du dispositif de soupape de non-retour à étranglement 41, de l'air s'écoule sous forme détendue à travers le dispositif de séchage 42 par le biais de la conduite d'évacuation 45 jusque dans l'environnement. Du fait de la pression à accumuler avant le -9- dispositif de soupape de non-retour à étranglement 41, la pression de l'accumulateur peut être mesurée avec le capteur de pression 50. La figure 7 illustre comment la pression est mesurée dans l'accumulateur de pression 8 avec le capteur de pression 50. L'accumulateur de pression 8 est en liaison par le biais du premier dispositif de soupape 11, de la première conduite de connexion de soupape 21 et de la conduite 40 avec le côté de compression 3 du compresseur 1. La connexion entre la première conduite de connexion de soupape 21 et les ressorts pneumatiques 27, 28 est interrompue par le deuxième dispositif de soupape 12. Les soupapes de ressort pneumatique 25, 26 sont fermées. La figure 8 illustre comment la pression est mesurée dans le ressort pneumatique 27 avec le capteur de pression 50. La soupape du ressort pneumatique 26 est fermée. La soupape du ressort pneumatique 25 est ouverte. Le ressort pneumatique 27 est en liaison par le biais de la soupape de ressort pneumatique 25 ouverte, du deuxième dispositif de soupape 12 et de la conduite 40, avec le côté de compression 3 du compresseur 1. La connexion entre la première conduite de connexion de soupape 21 et l'accumulateur de pression 8 est interrompue par le premier dispositif de soupape 11. La figure 9 illustre comment dans le système de ressort pneumatique fermé, on peut effectuer par un écoulement en contournant le compresseur 1, une régulation à l'ouverture ou à la fermeture. La soupape de ressort pneumatique 26 est fermée. La soupape de ressort pneumatique 25 est ouverte. Le ressort pneumatique 27 est en liaison, par le biais de la soupape de ressort pneumatique ouverte 25, du deuxième dispositif de soupape 12, de la première conduite de connexion de soupape 21 et du premier dispositif de soupape 11, avec l'accumulateur de pression 8. Ainsi grâce à un écoulement depuis le ressort pneumatique 27 dans l'accumulateur de pression 8 ou inversement depuis l'accumulateur de pression 8 dans le ressort pneumatique 27, on peut effectuer un équilibrage de la pression. Comme le compresseur 1 est contourné lors de l'écoulement, il peut rester déconnecté. La figure 10 illustre un exemple de réalisation dans lequel une soupape de non-retour supplémentaire 55 est montée entre le dispositif de séchage d'air 42 et le dispositif de soupape de non-retour à étranglement 41. La soupape de non-retour supplémentaire 55 empêche un reflux indésirable de l'air à travers le dispositif de séchage 42. - 10 - La figure 11 illustre un exemple de réalisation avec deux soupapes de ressort pneumatique supplémentaires 61, 62, auxquelles est associé à chaque fois un ressort pneumatique supplémentaire 63, 64. Ainsi dans la figure 11, sont prévus au total quatre ressorts pneumatiques 27, 28, 63, 64 dans le système de ressort pneumatique, qui par ailleurs est réalisé exactement comme l'exemple de réalisation illustré dans la figure 10. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Système de ressort pneumatique comprenant un compresseur (1), qui comprend un côté d'aspiration (2) et un côté de compression (3), un accumulateur de pression (8) et un premier (11) et un deuxième (12) dispositif de soupape, qui sont montés entre le compresseur (1) et l'accumulateur de pression (8), caractérisé en ce que le premier (11) et le deuxième (12) dispositif de soupape sont réalisés à chaque fois sous forme de soupape à 3/2 voies. 2. Système de ressort pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier dispositif de soupape (11) est monté entre le côté d'aspiration (2) du compresseur (1) et l'accumulateur de pression (8). 3. Système de ressort pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier dispositif de soupape (11) est connecté par le biais d'une première (21) et d'une deuxième (22) conduite de connexion de soupape au deuxième dispositif de soupape (12). 4. Système de ressort pneumatique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le deuxième dispositif de soupape (12) est monté entre le côté de compression (3) du compresseur (1) et au moins un ressort pneumatique (27,28;63,64). 5. Système de ressort pneumatique selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une soupape de ressort pneumatique (25,26;61,62) est montée entre le deuxième dispositif de soupape (12) et le ressort pneumatique (27,28;63,64). 6. Système de ressort pneumatique selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la deuxième conduite de connexion de soupape (22) est en liaison avec une conduite d'aspiration (34) par l'intermédiaire d'une soupape de non-retour (30). 7. Système de ressort pneumatique selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la première conduite de connexion de soupape (21) est en liaison avec le côté de compression (3) du compresseur (1). 8. Système de ressort pneumatique selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la première conduite de- 12 - connexion de soupape (21) est en liaison avec une conduite d'évacuation (44) par l'intermédiaire d'une soupape d'évacuation (45). 9. Système de ressort pneumatique selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'un dispositif de soupape de non-retour à étranglement (41) et un dispositif de séchage d'air (42) sont montés en série entre la première conduite de connexion de soupape (21) et le côté de compression (3) du compresseur (1). 10. Véhicule automobile comprenant un système de ressort pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes.