FR2663402A1

FR2663402A1 - Dispositif d'assemblage et de couplage de valves.

Info

Publication number: FR2663402A1
Application number: FR9007446A
Authority: FR
Inventors: Deschenes Roger
Original assignee: Wabco Westinghouse SA
Current assignee: Wabco Westinghouse SA
Priority date: 1990-06-14
Filing date: 1990-06-14
Publication date: 1991-12-20
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: FR2663402B1

Abstract

Dans le dispositif d'assemblage et de couplage de plusieurs valves à fluide sur une même platine ou plaque, les valves sont fixées du côté de la platine à l'aide de moyens de fixation tels que des vis. Une plaque intermédiaire 1 est interposée entre les valves et la platine et comporte, pour assurer les liaisons de fluide avec les valves et entre celles-ci, des passages traversants 11 à 20 en forme d'alésages transversaux et des canaux de liaison 12b à 20b reliés à au moins un alésage transversal, des moyens d'étanchéité 11a à 20a étant interposés le long des canaux et autour des débouchés des alésages entre la plaque intermédiaire 1 et la platine et les valves. Application à l'assemblage de liaison de plusieurs robinets de frein sur une même platine de fixation.

Description

DISPOSITIF D'ASSEMBLAGE ET DE COUPLAGE DE VALVES
La présente invention se rapporte à un dispositif d'assemblage et de couplage de plusieurs valves à fluide sur une même platine ou plaque, dans lequel les valves sont fixées d'un côté de la platine par des moyens de fixation tels que des vis.

Il est bien connu de réaliser des groupements de valves à fluide, notamment de valves pneumatiques, appelés panneaux de valve. Ces panneaux sont réalisés sur une plaque ou une platine en fixant les valves sur une face de la platine et en les raccordant entre elles et à des alimentations et des utilisations, à l'aide de conduites de raccordement montée sur l'autre face (en général cachée) de la platine.

Ce procédé d'assemblage et de montage relativement simple mais onéreux en équipements et en main-d'oeuvre a été remplace actuellement, pour les panneaux pneumatiques répétitifs tels que les panneaux de valves de commande de freinage ferroviaire, par l'assemblage des valves sur une platine de réception et de liaison constituée d'une plaque épaisse en alliage léger dans laquelle ont été fraisés, à la fraise en bout, des canaux de raccordement ouverts sur la face de la plaque et usinés des perçages de passage et des trous filetés de fixation. Les canaux d'intercommunication entre les valves dont seules trois faces ont été délimitées par fraisage, sont fermés sur leur quatrième face par collage d'une plaque de revêtement relativement mince, également en alliage léger, qui est appliquée sur la face munie des rainures ouvertes du bloc en alliage léger.

Ce dernier procédé d'assemblage et de montage sur des blocs en alliage léger épais convient bien pour la réalisation de séries limitées telles que celles destinées à des équipements de freinage ferroviaire, en permettant de recevoir de nombreuses valves sur un même panneau très résistant. Par contre, lorsqu'il s'agit de réaliser des équipements en plus grande série, tels que ceux destinés au freinage pneumatique des véhicules industriels, et où un nombre restreint de valves est à monter sur une même platine, le procédé des plaques épaisses fraisées dont les canaux sont fermés par une plaque mince se révèle trop onéreux à mettre en oeuvre pour permettre une réalisation industrielle.

Le but de la présente invention est précisément de permettre de réaliser le montage de plusieurs valves sur une même platine en établissant des canaux de communication entre elles à l'aide d'un dispositif relativement peu onéreux et qui présente une grande souplesse d'adaptation, tout en permettant de réaliser avec un même équipement de base toute une série d'assemblages à l'aide d'opérations de perçage au cours du montage.

A cet effet, selon l'invention, une plaque intermédiaire ou de liaison est interposée entre les valves et la platine et comporte, pour assurer les liaisons de fluide avec les valves et entre celles-ci, des passages traversants en forme d'alésages transversaux et des canaux de liaison reliés à au moins un alésage transversal, chacun des canaux de liaison étant constitué par une rainure ouverte vers l'exté- rieur de la plaque et disposée, selon les besoins, d'un côté ou de l'autre de la plaque, de manière à permettre d'éviter qu'un canal de liaison ne coupe un canal voisin, et des moyens d'étanchéité sont interposés le long de chaque bord ouvert des canaux et autour des débouchés de chaque alésage traversant entre la plaque intermédiaire et respectivement la platine et les valves.Les moyens d'étanchéité sont en général constitués, pour chaque canal de liaison, par un joint logé dans une rainure fermée sur elle-même, en entourant simultanément les côtés latéraux du canal et, à chaque extrémité de celui-ci, le débouché de l'alésage transversal auquel il est relié ou bien le débouché d'un alésage de la platine ou d'une valve, relié audit canal, ledit joint faisant saillie hors du plan de joint de la plaque intermédiaire avec la platine ou respectivement avec la valve correspondante, de manière à permettre le serrage d'étan chéité dudit joint par placage dudit plan de joint de la plaque intermédiaire sur le plan de joint correspondant de la platine ou respectivement de la valve correspondante. Les joints présentent à l'état détendu une section transversale sensiblement circulaire.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la plaque intermédiaire est réalisée par moulage en un matériau souple et aisé à usiner tel que de la matière plastique, et présente une forme standard pour toutes les combinaisons de valves, l'adaptation à une combinaison particulière étant réalisée par perçage d'alésages transversaux ou obturation des alésages transversaux percés préalablement dans la plaque standard.

Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, l'alimentation en fluide sous pression des valves ou l'évacuation des valves s'effectue par des passages traversant la platine et dont l'orifice débouche en face d'un canal correspondant de la plaque intermédiaire. Les passages sont réalisés à travers un rebord en saillie de la platine dont une face plane vient en appui sur la face plane d'une pièce de raccord, elle-même en appui sur un support tel qu'une tôle, un joint d'étanchéité annulaire flexible étant interposé autour du débouché du passage de la platine et de celui du passage correspondant ménagé dans la pièce de raccord, entre cette dernière et la face plane du rebord en saillie, de manière que l'appui de la platine sur un support détermine une compression contrôlée du joint annulaire d'étanchéité.La pièce de raccord comporte du côté du support une partie en saillie qui vient s'engager dans un creux du support tel qu'une découpe dans de la tôle, de manière à bloquer les déplacements de la pièce de raccord par rapport à la platine recevant la plaque intermédiaire. La pièce de raccord peut comporter au débouché d'au moins un passage correspondant un embout à griffes annulaires (cannelé ou dentelé) de raccord étanche d'un tube flexible d'alimentation ou d'évacuation.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'assemblage comporte deux valves constituant des détendeurs de pression du type d'un robinet de frein délivrant une pression en fonction de la position angulaire d'un levier ou d'une pédale rotative, les deux détendeurs étant disposés de chaque côté d'une valve de contrôle commune aux deux détendeurs et à travers laquelle la pression d'alimentation est délivrée aux deux détendeurs.

D'autres buts, avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description de divers modes de réalisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé, où:
- la figure 1 est une vue en plan de la plaque intermé
diaire d'un dispositif d'assemblage et de
couplage de valves selon l'invention,
cette plaque étant posée sur une platine
de réception avant l'assemblage des valves
sur cette plaque intermédiaire et sur la
platine;
- la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne A-A de
la figure 1, la platine de réception de la
plaque intermédiaire étant représentée de
façon fragmentaire;
- la figure 3 est une vue en coupe de la plaque intermé
diaire selon la ligne B-B de la figure 1;
- la figure 4 est une vue fragmentaire de dessus des
embouts de couplage du dispositif d'assem
blage et de couplage selon l'invention; ;
- la figure 5 est une vue fragmentaire en coupe selon la
ligne C-C des figures 1 et 4, représentant
le montage d'un embout de couplage;
- la figure 6 représente en élévation un dispositif
d'assemblage et de couplage selon l'inven
tion, équipé de ses valves;
- la figure 7 est une vue latérale du dispositif de la
figure 6;
- la figure 8 est une vue fragmentaire en coupe trans
versale et à plus grande échelle de l'un
des robinets de frein constituant l'une
des valves assemblées sur le dispositif
représenté à la figure 6.

En se reportant à la figure 1, on voit en vue de dessus la plaque intermédiaire 1 de réception et d'assemblage de valves à fluide telles que des valves pneumatiques d'un système de freinage à air comprimé. Cette plaque intermédiaire 1 qui pourrait être fabriquée par usinage pour un équipement prototype ou en très petite série, est généralement réalisée pour les séries courantes de plusieurs milliers d'équipements, par moulage de matière plastique. La plaque moulée est alors munie de divers usinages réalisés soit directement au cours du moulage standard, soit par reprise ultérieure d'usinages simples tels que des perçages.Ces usinages sont constitués par des perçages traversants 2 à 9, généralement prévus au moulage de la plaque intermédiaire 1 et servant à la fixation de la plaque intermédiaire 1 sur une platine 10 (voir les figures 2, 5, 6 et 7) à l'aide de vis (voir les têtes 5a, 6a, 7a, 8a de certaines de ces vis à la figure 6) engagées par leur filetage dans des taraudages (non représentés) ménagés dans la platine 10. D'autres usinages concernent des perçages 11 à 18 qui peuvent être percés préalablement, ou bien à la demande, et des passages 19 et 20 de plus grande section correspondant à des mises à l'échappe- ment.

Chacun des perçages 11 à 20 correspond à un passage de fluide sous pression (ici de l'air comprimé) qui doit être étanché à son débouché au montage des valves. Pour cela, le débouché de chaque perçage servant de passage de fluide est entouré, du côté supérieur la de la plaque 1 apparaissant à la figure 1, d'une rainure circulaire ou fermée sur ellemême lla à 20a et dans laquelle vient se loger un joint à section torique correspondante îîd à 206. On remarquera que pour des raisons d'économie et de facilité de montage, les rainures 12a et l9a ainsi que 20a et 18a sont jumelées de façon à utiliser un joint monobloc pour étancher le débouché des perçages correspondants 12 et 19 et respectivement 18 et 20.

Le débouché des perçages ou passages de fluide sous pression du côté inférieur lb de la plaque intermédiaire 1 (ctest- -dire du côté opposé à celui représenté à la figure 1 et où les lignes sont en pointillés), est relié (sauf pour le perçage 11 qui, dans le mode de réalisation représenté, n'est en fait pas utilisé) à un canal de liaison débouchant latéralement sur le trou et disposé sur la face de la plaque comme s'il y était fraisé par une fraise en bout.Ces canaux dénommes 12b, 13b, 15b, 16b, 18b, 19b et 20b, relient respectivement:
- le perçage traversant 12 à un perçage d'utilisation 21
ménagé dans la platine 10;
- les perçages traversants 13 et 14 entre eux;
- le perçage traversant 15 à un perçage d'alimentation 22
ménagé dans la platine;
- les perçages traversants 16 et 17 entre eux;
- le perçage traversant 18 à un perçage d'utilisation 23
ménagé dans la platine 10;
- le perçage traversant 19 à un perçage d'échappement 24
ménagé dans la platine;
- le perçage traversant 20 au passage d'utilisation 24,
les canaux 19b et 20b étant en fait reliés ensemble sur
la face inférieure lb de la plaque intermédiaire 1.

Chacune des arêtes des faces des canaux débouchant latéralement sur la plaque est bordée d'une rainure ménagée dans la face adjacente de la plaque 1 et dans laquelle vient se loger un joint à section torique qui, pour des raisons de maintien, est raccordé au joint entourant le débouché du perçage auquel est relié le canal. Les rainures 12c, 13c, 15c, 16c, 18c, 19c, 20c sont ainsi situées de part et d'autre des canaux respectifs 12b, 13b, 15b, 16b, 18b, 19b et 20b et sont raccordées aux rainures circulaires respectives (non représentées car elles sont situées en plan juste en-dessous des rainures 12a, 13a, 14a, 15a, 16a, 17a, 18a, 19a, 20a) entourant le débouché des perçages traversants 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 et 20 sur la face inférieure lb de la plaque intermédiaire 1.Chaque joint torique logé dans une rainure circulaire de la face lb peut être fermé sur lui-même et en même temps raccordé aux deux lignes de joint logées dans les rainures (12c à 20c) entourant le canal de liaison ou bien il peut être interrompu devant le débouché de chaque canal et raccordé directement à ces lignes de joint aux points d'intersection avec ces dernières. Les joints qui présentent une section transversale circulaire de préférence (on pourrait également utiliser des joints à section sensiblement carrée) et sont logés dans les rainures, font saillie au-dessus du plan de joint, c'est-à-dire au-dessus de la face la ou lb de la plaque I sur laquelle ils débouchent, avant qu'une face coopérante ne vienne s'appliquer.

On remarque sur la vue en plan de la figure 1 que les divers canaux de liaison ne se recoupent pas entre eux et sont chacun bien individualisés après que la face inférieure lb de la plaque 1 soit appliquée et serrée sur la face supérieure lOb de la platine 10. La coupe B-B représentée à la figure 3 fait apparaître uniquement le canal 12b en coupe longitudinale avec son coude vers le perçage d'utilisation 21 ainsi que le débouché du canal 19b sur le perçage traversant 19.

On voit sur les figures 4 et 5 les raccordements de la plaque intermédiaire 1 avec l'alimentation en air comprimé, avec deux utilisations et avec l'échappement. Le perçage d'utilisation 23 ménagé dans la platine 10 débouche sur un évidement 25 ménagé dans la platine 10 et ouvert sur le rebord avant 26 de cette platine. Dans l'évidement 25 vient se loger un bloc 27 traversé par des passages à angle droit (dont seul le passage 28a est représenté) et sur lesquels sont raccordés des embouts 28, 29, 30, 31 à rainures en anneaux formant griffes annulaires et destinés à recevoir, de façon étanche, des tubes flexibles. La partie inférieure du bloc 27 présente au moins un ergot 32 qui vient se loger dans un trou 33 d'une tôle de support 34 afin de retenir en position le bloc 27 sur la tôle 34.Un joint d'étanchéité 35, par exemple sous la forme d'une rondelle d'étanchéité en élastomère, est interposé entre une face supérieure 36 du bloc 27 et la face supérieure 25a de la cavité 25, de manière à permettre la liaison étanche entre le perçage d'utilisation 23 et le raccord 28 relié par une conduite souple, par exemple en matière plastique, à un circuit d'utilisation tel qu'un circuit de freinage pneumatique de véhicule.

On va maintenant décrire le montage sur la plaque intermédiaire 1 des valves de l'ensemble représenté sur les figures 6 et 7. Deux robinets de frein à commande manuelle 37 et 38 sont représentés assemblés sur la plaque intermédiaire 1 avec une valve de contrôle et de protection 39 intercalée entre eux. La platine de support 10 est ici fixée sur une tôle 34 (voir la figure 7) tandis que des conduites d'alimentation et d'utilisation 40 partent des embouts 28, 29, 31 et qu'une conduite d'échappement 41 peut être raccordée à l'embout 30 pour éloigner l'échappement pneumatique bruyant du voisinage de la tôle de support 34. Les robinets de frein présentent de façon connue des poignées de commande respectives 42 et 43.

Au montage, chacune des valves 37, 38, 39 est placée par son embase sur la surface supérieure plane la de la plaque intermédiaire 1 dans la position matérialisée par la trace des embases, représentée sur la plaque intermédiaire à la figure 1 par des lignes en traits mixtes 37b, 38b, 39b.

L'étanchéité est assurée par le contact des parties planes de l'embase des valves avec la partie des joints toriques (tels que 19d, 12d, 13d pour la valve 37) qui fait saillie au-dessus de la surface supérieure plane la de la plaque intermédiaire 1. Des vis d'assemblage sont ensuite mises en place à travers les trous de fixation de la plaque. De façon simplifiée, pour le dispositif représenté, des vis autotaraudeuses, à têtes Sa, 6a, 7a, 8a, représentées sur les figures 6 et 7, sont vissées dans les trous de fixation correspondants 4, 5, 6, 7, 8, 9 pour plaquer les corps de valve en position sur la plaque intermédiaire 1.

Sur la figure 8, on a représenté en coupe la partie active de la valve 37 constituant un robinet de frein à main pour la commande d'un frein de secours à ressort. Cette vue en coupe permet de comprendre comment viennent se placer les sorties de la valve 37 sur la platine 1. Une came 44 associée au levier 42 appuie sur un poussoir 45 pour faire varier le tarage d'un ressort de réglage de pression 46 logé dans une boîte à ressort 47 soumise à la pression d'alimentation du frein à ressort. La chambre de sortie de pression de frein à ressort 48 débouche sur le perçage traversant 12 pour être reliée via le canal 12b et le perçage 21 à l'embout 31 sur lequel est branchée la canalisation souple 40 d'alimentation des cylindres de frein à ressort.

L'alimentation du robinet de frein 37 en air comprimé s'effectue à travers la valve de contrôle et de protection 39 qui reçoit l'air comprimé amené au raccord 29 par le perçage 22, le canal 15b et le perçage 15 pour distribuer, après contrôle de la pression, l'air comprimé au perçage 14. Par le canal 13b et le perçage traversant 13, l'air comprimé est amené à la chambre d'alimentation 49 de la valve 37. Cette chambre 49 est normalement isolée en position fermée par un double clapet 50 dont l'alésage central 51 est relié à l'échappement par le passage traversant de grand diamètre 19, le canal de grande section l9b, le perçage 24 et l'embout de grand diamètre 30. On peut aussi prévoir une mise à l'échap- pement local à l'aide d'un embout d'échappement 52 ou 53 (voir la figure 6).

Le montage et les raccordements du robinet de frein 38 sont similaires à ceux du robinet de frein 37 et ne seront pas décrits en détail. L'alimentation en air comprimé, à partir de la valve 39 de contrôle et de protection, s'effectue à partir du perçage 16, du canal 16b et du perçage 17 tandis que le départ vers un frein de secours ou de remorque s'effectue par le perçage 18, le canal 18b, le perçage 23 et l'embout 28, représentés sur les figures 4 et 5.

On notera que, dans le montage proposé pour la plaque intermédiaire 1, le perçage l1 et son joint torique d'étan chéité lia ne sont pas utilisés mais sont réservés pour une autre application. En variante de réalisation, la plaque intermédiaire 1, qui est réalisée par moulage en matière plastique aisée à usiner, peut être réalisée sans perçages traversants autres que ceux de grand diamètre 19 et 20. Les liaisons sont alors réalisées au montage par une opération de perçage simple dans la matière plastique en guidant le foret de perçage au fond des rainures ouvertes de chaque canal. Une plaque intermédiaire standard 1 de forme complexe permet ainsi de réaliser de nombreux types d'assemblage de valves.

En variante, on peut disposer d'une plaque munie de tous les alésages traversants qui, en cas de besoin, sont obturés par des bouchons aisés à mettre en place de façon sûre et étanche.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1.- Dispositif d'assemblage et de couplage de plusieurs valves à fluide sur une même platine ou plaque, dans lequel les valves sont fixées d'un côté de la platine par des moyens de fixation tels que des vis, caractérisé en ce qu'une plaque intermédiaire (1) ou de liaison est interposée entre les valves (37, 38, 39) et la platine (10) et comporte, pour assurer les liaisons de fluide avec les valves et entre celles-ci, des passages traversants (11 à 20) en forme d'aalésages transversaux et des canaux de liaison (12b à 20b) reliés à au moins un alésage transversal, en ce que chacun des canaux de liaison est constitué par une rainure ouverture vers l'extérieur de la plaque et disposée, selon les besoins, d'un côté (la) ou de l'autre (lb) de la plaque, de manière à permettre d'éviter qu'un canal de liaison ne coupe un canal voisin et en ce que des moyens d'étanchéité sont interposés le long de chaque bord ouvert des canaux et autour des débouchés de chaque alésage traversant entre la plaque intermédiaire (1) et respectivement la platine (10) et les valves (37, 38, 39).

2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité sont constitues pour chaque canal de liaison (12b à 20b) par un joint en anneau logé dans une rainure (12c à 20c) fermée sur elle-même en entourant simultanément les côtés latéraux du canal et, à chaque extrémité de celui-ci, le débouché de l'alésage transversal (11 à 20) auquel il est relié ou bien le débouché d'un alésage de la platine ou d'une valve, relié audit canal, et en ce que ledit joint fait saillie hors du plan de joint (lb) de la plaque intermédiaire (1) avec la platine (10) ou respectivement (la), avec la valve (37, 38, 39) correspondante, de manière à permettre le serrage d'étanchéité dudit joint par placage dudit plan de joint (10, lb) de la plaque intermédiaire (1) sur le plan de joint correspondant (10a) de la platine (10) ou respectivement de la valve correspondante.

3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les joints (lld à 20d) présentent à l'état détendu une section transversale sensiblement circulaire.

4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plaque intermédiaire (1) est réalisée par moulage en un matériau souple et aisé à usiner tel que de la matière plastique, et présente une forme standard pour toutes les combinaisons de valves, l'adaptation à une combinaison particulière étant réalisée par perçage d'alésages transversaux (Il à 18) ou obturation des alésages transversaux percés préalablement dans la plaque standard.

5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'alimentation en fluide sous pression des valves (37, 38, 39) ou leur évacuation s'effectue par des passages (21, 22, 23, 24) traversant la platine (10) et dont l'orifice débouche en face d'un canal correspondant (12b, 15b, 18b, 19b-20b) de la plaque inter médiaire (1).

6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits passages (21, 22, 23, 24) sont réalisés à travers un rebord en saillie (26) de la platine (10) dont une face plane (25a) vient en appui sur la face plane d'une pièce de raccord (27), elle-même en appui sur un support tel qu'une tôle (34), un joint d'étanchéité annulaire flexible (35) étant interposé autour du débouché du passage (21, 22, 23, 24) de la platine (10) et de celui du passage correspondant (28a) ménagé dans la pièce de raccord (27), entre cette dernière et la face plane (25a) du rebord en saillie (26), de manière que l'appui de la platine (10) sur un support (34) détermine une compression contrôlée dudit joint annulaire d'étanchéité (35).

7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce de raccord (27) comporte, du côté du support (34), une partie en saillie (32) qui vient s'engager dans un creux (33) du support (34) tel qu'une découpe dans la tôle, de manière à arrêter les déplacements de la pièce de raccord (27) par rapport à la platine (10) recevant la plaque intermédiaire (1).

8.- Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que sur la pièce de raccord (27) est monté au débouché d'au moins un passage correspondant (28a) un embout à griffes annulaires (28, 29, 30, 31) de montage étanche d'un tube flexible (40, 41) d'alimentation ou d'évacuation.

9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 8, caractérisé en ce que l'assemblage comporte deux valves (37, 38) constituant des détendeurs de pression du type d'un robinet de frein délivrant une pression en fonction de la position angulaire d'un levier (42, 43) ou d'une pédale rotative et en ce que les deux détendeurs sont disposés de chaque côté d'une valve de contrôle (39) commune aux deux détendeurs et à travers laquelle la pression d'alimentation est délivrée aux deux détendeurs.