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" Soupape régulatrice "
La présente invention concerne des ;or. fectionnements apporté aux soupapes utilisa dans les systèmes de commande actionna par un fluide.
Plua spécialement la soupape selon l'invention *et conçue pour commander et régler dea pressions de fluide, et on pout l'installer par exemple entre une source de fluide sous pression et un dispositif ac- tionnd par catie source, comme un embrayage.
En gros, l'invention constitue un perfec- tionnement dans les mécanismes à soupape de commande dito de réglage précis. De tels mécanismes peuvont
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être utilisée pour régler la pression vers un em- brayage actionné par un fluide, et du type qua l'on rencontra dans loo transmissions de camions h bonne et autres machines. De façon précise, une telle soupape de commanda est fréquemment utilisée pour assurer un soulagement immédiat d'une partis de la pression exercée sur 1'embrayage et ensuite une di- minution ou une augmentation réglée de la pression du fluide fournie à un embrayage, ce qui permet à l'opérateur de débrayer ou d'embrayer progressive- ment.
L'une des applications de oe genre de sou- pape régulatrice consiste dans la commande d'un em- brayage actionna par la pression d'un fluide, uti- lisé dans le système de transmission d'un camion à benne. Dans un tel véhicule, il est souvent indic- pensable de maintenir la bonne fixe pendant que la fourche de levage, ou organe analogue, fonctionne k une vitesse qui correspond à la vitesse maximum du moteur, sans avoir à amener la transmission au point mort.
Il est avantageux dans de telles circonstan- ces, de pouvoir déplacer faiblement le véhicule vers l'avant ou vers 1'arrière à volonté, pour rendre possible sa mise on place précise et la manipulatioa des matériaux.
De façon connue, on maintient le système de transmission du véhicule en prise, et l'on utilise les freina de ce véhicule pour commander son réglage précis. Une telle méthode de commando n'est pas in- téressante, étant donné qu'elle demande à l'opéra- teur, d'exercer une pression très forte sur la pédale du frein, ot également parce qu'elle provoque une
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usure indésirable des garnitures de froina. On a déjà décrit, par excepte dans le
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Brevet dos Etats-Unis d'Amérique n# 2.950.734 en date du 30 Août 1960, diverses aoupapua rgulatri- ces et de coocandc susceptibles do jouer le rôle indiqua plus haut, conjointement avec deu systèmes do transmission faisant appul à des oebrayagea ac- tïonnde par la prousion d'un fluide.
Pour réaliser le rt'glao pr3oiu indiqué ci-donous, on a'prévu doo soupapes, du type décrit dans la brevet cite plus haut, pour aoauror un meil- leur embrayage et un meilleur débrayage progroaoifo, apra libération de l'excès do prarsnion, on faisant fotictiotinor oui8 soupapes tout on utilisant les
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±ruina du véhicule. Le fonctionnement de telles
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ooupapea poux être soit hydraulique (par application de lu prussien d'un i'iuldu sur lui freine), ooit Mécanique (au r,oyutr d'unu liaison par t1n±lor10 avec la pédalo du train).
Ihno du t,ll.(to installa* tionn, lOl'l1l1Uv l'on acit our loo fruino, la ooupnpà où déplace vues une position duno laquelle !'<5cou lumont du fluide vor. une jourupu do commande de 1' embrayage out partielloment interrompu, et elle provoque un ddbrtiyucv partial un naintonant uno prfssaion do fluide relativement baaoe, ou qui assure la commando du couple :1.mpol}{ aux rouas du véhicule.
Lortique l'on altchu la pédalo do frein, la soupape revient à ou position normale, co qui rétablit la
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cocuaunication totale entre la soupape do commande de
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1* embrayage et la source do fluide noue pror3nlon, et ce qui rétablit JCcllú'cont toute la pression sur l'en-
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broyage. Grâce au montage ci-dessus, on peut ré- gler la commando entre les arbres d'entrée et do sortie de la transmission du véhicule en vue de réaliser le réglage précis de ce dernier, sans gê- nor les manoeuvres de levage et de descente de la charge.
La soupape conforme à l'invention apporte un perfectionnement au brevet précédent grâce aux caractéristiques suivantes un alésage de diamètre constant dans le corps de la soupape ; un tiroir qui permet d'utiliser un ressort régulateur plus puissant, en vue d'un fonctionnement plus efficace et plus précis ; ot un montage qui assure une mise en place efficace du tiroir aux positions limites de fonctionneront pour annuler l'effet produit par le collabo de ce tiroir.
La présente invention peut se définir d'une façon générale comme consistant on un perfec- tionnement aux soupapes à tiroir, caractérisé par un dispositif à ouvorturua, approprié et un tiroir d'un type nouveau formd de doux éléments logés, dans ce dispositif, fournissant une soupape précise mais cependant robuste,
susceptible de librérer les surpressions pour fournir une pression qui est ré- glée ultérieurement afin de commander l'embrayage d'un véhicule de manière telle que la pression de l'embrayage ou do tout autre dispositif de commande fasse équilibre à un ressort pour régler automati- quement la pression oxercée sur l'embrayage à une valeur qui est fonction de la position de la pédale . de frein ou do tout autre dispositif de commande.
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Tenant compte dg oc qui procédât la pré-
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sente invention concerne essentiellement une oou- pape régulatrice perfectionnée capable de libérer
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et de reelur la pression'ot utilindu dans don dîne positifs de oonaandu actionnas par un fluide, L'invention concerne également s - une soupape régulatrice ayant un a16uace de di..
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mètre constant ;
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- une soupape construite do tulle manière que, en cas de oollace du tiroir, ae dernier est librd
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automatiquement par le fonctionnement prolonge de
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non mécanisme d'ontraînocent ;
- une uoupapo pour ouaiono à bonne et véhicules analobo, auaoeptibla do fonctionner aussi bien de façan hydraulique que mdc,-.nîque, par action our une idd:.3c aaooc1do aux freina du véhicule, 3'nutzua cayact<!riotiquoo ot avantagea de la présente invention 1'OD,ortirl)r.t de la deaorip-' tion qui va suivra, faite on rocnrd dieu decaino annuxca et donnunt à titre explicatif noir nullocant limitatif uno forcù de réalisation de l'invention,
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sur lesquels ;
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la figura 1 est la vue Dohat1. que d'un ayat4e a fluide susceptible d'utiliser la soupape perfectionné do la pr.Jontu invention !
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la figure 2 est la vue en coupe
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longitudinale d'une soupape utilisée dans un syctème
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tel quo celui du la figure 1 ;
1 enfin - les figures 3 et 4 sont des vues
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analocuea va cellu de la figure 2, main correspondant aux deux positions extrndt) du tiroir de la soupape
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Comme on le voit sur la figure 1, la soupape régulatrice 10 selon 1'invention est uti- lisée dans le circuit à fluide d'un camion à bonne.
Ou circuit comprend un* pompa 14 qui puise du fluide dans un réservoir 11 par une canalisation 13, et l'envoie Doua pression dans la soupape 10 par une canalisation d'entrée 12. Cotte soupape 10 a pour rôle do racler la pression du fluide introduit par la canalisation 12 on provenance de la pompe 14 (qui peut être entraînée par le moteur du véhicule) dans une canalisation 16 qui mène à un sélecteur 18 de l'embrayage. Ce sélecteur commande respective- ment le fonctionnement des embrayages arrière et avant 20 et 22 actionnés par pression, de la trans- mission du véhicule.
On notera qu'il y a normale- ment dans un appareil do ce type un écoulement con- tinu de fluide sous pression vers l'embrayage en prise pour compenser les fuites, parfois en raison d'un trou de vidange dans la chambre do l'embrayage. qui demeure ouverte, ce qui permet de régler la pres- sion agissant sur l'embrayage en râlant l'écoulement du fluide vers l'embrayage en prise. La soupape 10 comprend un piston 24 qui peut se déplacer quand on agit sur la pddale de frein 26 du véhicule.
Cette pédale estreliée au piston 24 par une tringlerie 28 ; le piston est actionne, dans le cas présent, par des moyens hydrauliques il reçoit du fluide par l'intermédiaire d'une canalisation 30 reliée au cylindre prinoipal 32 du dispositif de freinage du véhicule, comme cela ressortira de la description d'une forme avantageuse de réalisation donnée ci-
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après.
Le déplacement du piston 24 vers la droite sa transmet, grâce à une tige do piaton 34, un tiroir intérieur 36 qui se déplace vers la droite, à rencontra d'un ressort de compression 38 qui joue le rôle de ressort de rappel. Cela provoque 1'allongement d'un autre rooaort do compression 40 qui joue le rôle de ressort régulateur, et qui est montd entre un manchon 42 de retenue et un tiroir extérieur 44. Un tel allongeront du ressort régu- lateur 40 a pour effet do diminuer la force qu'il exerce sur le tiroir extérieur 44.
En cours de fonctionneront* la pression du fluide N'exerce sur l'extrémité gauche do ce tiroir extérieur 44, qui a tendance a l'untraînur vers la droito, et la force fournie par cette pression du fluide déplace lo ti- roir extérieur 44 vors la droite, lorsque l'influence du ressort régulateur 40 diminue. Tandis quo ce tiroir extérieur 44 se déplace vers la droite, sa partie plate 46 fume progrossivement la canalisa- tion 12, et diminue 1* écoulement du fluide entre la sourec du pression et l'embrayage.
Quand ou tiroir extérieur 44 s'est déplace suffisamment vara la droite, la canalisation 12 est complètement isolée, et la canalisation 16 se trouve reliée à une canali- sation do rutour 48 qui communique avec le réservoir do fluide 11. Pour une valeur intermédiaire du dé- placeront du tiroir intérieur' 36, il se produit un réglage qui provoque une diminution prévue do l'é- coulement du fluide entre la pompe 14 et 1'embrayage.
Dans des conditions normales de fonctionne-
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ment du véhicule, c'est-à-dire lorsque l'on n'agit pas sur les freins, le fluide sous pression prove- nant de la canalisation d'entrée 12 s'écoule sous une pression maximum par la soupape régulatrice 10, et, do là, va dans la canalisation 16 par laquelle il s'introduit dans le sélecteur 18 qui commande le fonctionnement des ombrayages à fluide 20 et 22. Ce sélecteur comprend un tiroir de soupape 52 à double effet, qui, dans le cas présent, est placé perpen- diculairement à ce sélecteur.
La mise en place du tiroir 52 s'effectue en réponse à la manoeuvre d'un levier de commande (non représente) du sélecteur dont dispose l'opérateur. Cette mise en place du tiroir 52 a pour effet de régler l'introduction du fluido sous pression danu les canalisations 54 ou 56, et, par cuite, de régler le fonctionnement des ombrayages arrière et avant 20 et 22. A oet égard, il y a lieu de remarquer que le tiroir 52 comporte trois positions de marchu la position neutre repré- sentée sur la figure 1, et une position de part et d'autre de cette position noutre, pour admettre le fluide sous pression dans l'un ou l'autre des deux embrayages 20 et 22.
On se reportera aux figures 2, 3 et 4 pour avoir de plus amples précisions sur l'invention. La soupape 10 présente un corps allonge 58 muni d'un alésage 60 dans le sens de sa longueur. Avec cet alésage communique une lumière 62 qui le relie à une canalisation d'admission 12 (figure 1) de sorte que le fluide sous pression provenant do la pompe 14 pé- ntre dans l'alésage 60. Cette lumière d'admission @
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présente une gorgu annulaira 64 moulée dans le . corps 58 et un passage 66 qui communique avoo elle.
Ce passage est foré parce qu'il fournit un moyen do fixer les bords du la lumière 62 avec une très grande précision, précision dont l'importance res- sortira de la description plus détaillée de la sou-
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pape. Avec l'alduage 60 communique également une lumière le sortie 68 moulée dans le corps 58 et reliée à la canalisation 16 (figure 1) et une lu-
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mibre 70 de retour qui assure la liaison avec la canalisation 48 de retour. Cornue on le remarquera, la lumière de sortie 68 est située entra la lumière d'admission 62 et la lumière de retour 70.
Dans l'alésage 60 du corps de soupape 58 est monta do façon coulissante un tiroir 72 qui com-
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mande l'écoulement de fluide entre la lumière d'ad- mission 62 et la lumière de sortie 68, et entre
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cotte drn10ro et la lumière de retour 70. Ce ti- roir oat an réalité constitué par un ensenblo de pièces comprenant un élément du tiroir extriur 44, un élément intérieur 36, un ruasort régulateur 40, un manchon do retenue 42 à roasort et un 16ent an- nulairo 74 servant de butée, cet onsomtle étant main- tenu par deux écrous 76 et 78 qui vorrouillent ce diverses pièces.
L'élément de tiroir extérieur 44 présenta
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un alésage 80 dans le sens do sa longueur, est a l'extrémité gauche de cet alésago ne trouve une pièce 82 faisant saillie vers l'intérieur. Cet alésage renferme un ressort régulateur 40, et la pièce 82
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constitue un époulooont 84 contre lequel vient buter
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le ressort. Cet élément de tiroir 44 comporte également une gorge annulaire 86 à sa périphérie extérieure. Cette gorge délimite dos méplats an- nulaires 46 ot 90 situés aux doux extrémités do l'élément 44 et'qui permettent respectivement de faire communiquer la lumière d'admission 62 et la lumière de retour 70 avec l'alésage 60.
Cette gorge est reliée à l'alésage 80 par un passage 92, de aortt que la pression du fluide dans la lumière de sortie 68 est envoyée a. l'extrémité gauche de l'élément de tiroir extérieur 44 au voisinage du méplat 46, cette extrémité pouvant comporter un évidement 94.
L'élément intérieur de tiroir 36 est en forme de champignon, et il présente un rebord 96 et une tige 98 qui traverse la partie 82 de l'élément 44 et assure un jeu entre eux, de manière à permet- tre à la pression de fluide de passer de l'alésage 80 dans 1'.avidement 94.
Un ressort régulateur 40 installé autour de la tige 98 dans l'alésage 80 est appliqué contre l'épaulement 84 par le manchon 42 qui, lui aussi, est monté sur la tige 98 et maintenu en place par les butées .74 et les écrous 76 et 78 qui se vissent sur la tige 98, ce qui complète l'ensemble du ti- roir 72. On remarquera maintenant que l'élément de tiroir extérieur 44 vient s'appliquer contre le rebord 96 de l'élément 36 sous l'effet du ressort régulateur 40, à moins qu'une pression de fluide suffisante ne vienne do la lumière de sortie 68 dans l'évidement 94 pour surmonter l'action du ressort.
Sur le corps de soupape 58 est visse un
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cylindre 100 qui est coaxial à ,',1,e 60-dans lequel il pénètre légèrement. Danà &()yl1nc!...' #*- coulisse un piston 24. Solidaire de ce piaton, une tige do piston 34 traverse une extrémité du oylin- dre 100 et pénètre dans l'alésage 60 pour venir au contact du rebord 96 de l'élément de tiroir inté- rieur 36, L'extr&m1td ouverte de ce cylindre est bouchée par un élément de fermeture 102 présentant une ouverture 104 pour assurer la liaison avec la
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canalisation 30 (figure 1) du oyeteae de freinage du véhicula, en vue d'envoyer le fluide sous pros- sion dans Io cylindre, du a8tc' gauche du pioton 24.
Le ressort de rappel 38 logo dans ï1 alé- sage 60 entre la butée 74 et l'extrémité voisine de 'uâ,3ncgcs a tendance h entraîner l'élément de ti- roir intérieur 36 pour l'amener au contact de la
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partie du cylindre 100 viso<5e dano l'alésage 60 qui a8n de butée dlurj,8t, ce qui limite le déplacement de ïk.'raant du tiroir intérieur 36 vero la couche.
On remarquera maintenant que cet clament 36 peut se déplacer entre une première position ex-
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trdma (figure 3), lorsque le rebord 96 est plaqua contre la cylindre 100 par la ressort de rappel 38, et une $eeondo position oxtrono (figure 4) définie ' par lo point où le piston 24 s'appuie sur le oylin- dro 100. On notara également quo lo déplacement de
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l'é1mont de tiroir intérieur 36 depuis la première position extrecto juoqu h la seconde, diminue la ohar8± de oonpreaaion du ressort régulateur 40.
Lu soupape régulatrice 10 comporte (non représentée) des moyona do fermeture doatinés h omw
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pocher les fuites de fluide, ainsi que les passages convenablement disposés, destinés à empêcher l'éta- blissement d'une pression par le fluide des fuites.
Le fonctionnement de la soupape selon l'invention est le suivant :
Lorsque le camion avanoe de façon normale, la soupape régulatrice est à la position de repos (figure 3), de sorte que la communication du fluide entre la pompe 14 et l'embrayage avant 22 ne se trouve pas gânée.
Dans cette position de la sou- pape 10, la pression du fluide agissant sur l'ex- trémité de l'élément de tiroir extérieur 44 voisin du rebord 96 do 1'élément de tiroir intérieur 36 maintient l'élément 44 appliqué contre la butte 74, et, du fuit qu'aucune pression do fluide n'agit sur le piston 24, le ressort de rappel 38 maintient l'élément de tiroir intérieur plaque contre le cy- lindre 100. Si l'on suppose maintenant que l'opé- rateur désire assurer/le réglage précis du camion, il appuie sur la pédalo de frein 26 de façon à amorcer le fonctionnement des freina du véhicule et, en même temps, à faire agir la pression du fluide sur le piston 24 qui, ainsi, se.
déplace vers la droite. Ce déplacement vera la droite provoque un déplacement do l'élément de tiroir intérieur 36 également vers la droite, à rencontre du ressort de rappel 38. L'élément de tiroir extérieur 44 se déplace avec l'élément de tiroir intérieur 36 jus- qu'à co que lo méplat 46 recouvre la lumière d'ad- mission 62, ce qui fait que la pression de fluide dans la soupape régulatrice 10 tombe dans la pression
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totale d'orabrayagu qui est de l'ordre de 13,5 kg/cm à une pression de régulation qui peut être comprise par exemple entre un maximum de 2,1 kg/cm2 et un minimum de 0,35 kg/cm2.
L'élément extérieur de ti- roir 44 continue d'arrStor la oonaunioation entre
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la lumière d'udmlBolon 62 et l'alpage 60, jusqu'à ce que la pression du fluide donc la soupape 10 parvienne h la valeur pour laquelle la force exerce
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la presHion du fluide sur l1 extrémité de l'élément extérieur de tiroir 44, en équilibre avec la force opposée exercée par le ressort régulateur 40.
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A te stade, l1 clament extérieur de tiroir 44 occupe la position de réglage, représenté* sur la figure 2.
Tant que l'élément de tiroir extérieur sert a régler la pression du fluide fourni à l'em- brayage avant 22, il concerve pratiquement la pool-
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tion roprsont4a sur la f1cur 2, en ne déplaçant Oupendrint J.1rum&rt vera la gauche pour U80urer la communication avec la lumîtro dtgdm11Qn 62 en vue de cotnponsor une chute do pression provoquée par des fuites de fluide de l'embrayage par excelle, en en
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se déplaçant llGreent vers la droite pour arrêter la communication avec la lumière d'admission 62, en' vue de compenser une élévation do pression.
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Comme on l'a signala pr4cddo=entt la po- sition de l'élément de tiroir intérieur 36 définit la force exercée par le ressort régulateur 40 sur
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l' lemar.t de tiroir extérieur 44, force qui olle-meme définit la pression entretenue dans l'embrayage avant 22 par cette soupupe régulatrice.
Lorsque l'élément de tiroir intérieur poursuit sa course
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vers la droite sous l'effet do l'augmentation de() pression sur la pédale de frein 26, la pression dans l'embrayage diminue régulièrement Quand l'élément de tiroir intérieur poursuit sa course encore plus loin vers la droite, son rebord 96 vient contre l'élément extérieur 44, et oo dernier entre- tient la pression minimum qui peut être, par exem- pie, de l'ordre de 0,35 kg/cm .
Lorsque le rebord 96 de l'élément de tiroir intérieur 36 se trouve contre l'extrémité voisine de l'élément 44, il n'est plus possible do régler, à un niveau inférieur, la pression du fluide vers l'embrayage 22, étant donné que tout nouveau déplacement de l'élément de tiroir extérieur vers la droite, en direction de la posi-
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tion'représentée sur la figure 4, empdohe la commu- nication de l'alésage 60 avec la lumière d'admission 62, et par suite la pression tombe à zéro en raison
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de 1' écoulement du fluide de l'embrayagtf comme il est expliqué ci-desaus.
En outre, un ddp1aoemont complémentaire de l'élément de tiroir 44 d'environ 0,4 mm vers la gauche fait communiquer l'alésage 60 avec la lumière de retour 70, ce qui entraîne une pression nulle dans l'embrayage. En pratique, un opérateur ne peut pas rester le déplacement de l'élé- ment de tiroir 44 dans les limites de ce déplacement de 0,4 mm en agissant sur la pédale de frein 26.
En supposant maintenant que l'opérateur a appuyé sur la pédale de frein 26 de manière que l'é- lément de tiroir extérieur 44 entretient une pression vers l'embrayage 22 réglée à une valeur comprise en- tre les pressions minimum et maximum, la disposition
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des pièces mobiles de la soupape régulatrice 10 est à peu près comme; il est représenté sur la figure 2.
En laissant revenir la pédale de train 26 à sa po- sition normale, la force uxercéo par le fluido du frein sur le piston 24 diminue, si bien que l'élé- ment de tiroir 36 est entraîne vers a gauche par le ressort de rappol 38, ce qui fait que la compres- sion du ressort régulateur 40 augmente et que la pression réglée entrotenue par l'élément de tiroir extérieur 44 augmente également. Lorsque 1'élément - d'arrêt 74 arrive enfin au contact de l'extrémité voisino do l'élément do tiroir extérieur 44, ce dernier entretient la pression maximale de réglage pour l'opération de réglage précis, cette pression étant par exemple d'environ 2,1 kg/cm2.
Un nouveau déplacement de 1'élément de tiroir 36 vers la gaucho entraîne en même temps 1'élément de tiroir extérieur 44. Etant donné qu'un déplacement d'environ 0,4 mm do l'élément 44 vers la gauche depuis sa position de réglage a pour conséquence de soumettra l'embra- yage à la prassion maximale, il est pratiquement im- possible à l'opérateur de régler la position de l'é- lément 44 sur cette distance en vue du régler la pression du fluide envoyé dans l'embrayage 22, et par suite, pratiquement, la pression vers l'embra- yage passe brusquement do la pression maximale de réglage de 2,1kg/cm2 environ h la pression intégrale qui peut être de l'ordre do 13,5kg/cm2.
On comprendra, d'après la description pré- cédonte du fonctionnement, que l'élément de tiroir 36 arrivant à l'une ou l'autre do ses deux positions
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extrêmes (figures 3 et 4), l'élément de tiroir 44 se trouve un prise avec l'élément 36 qui l'entraîne.
Par conséquent, si, l'élément 44 vient à se bloquer à la position de réglage (figure 2), le contact avec relouent de tiroir 36 lorsque l'on arrive vara une position extrême, a pour effet de le dé- gager.
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