Brevet FR2000916A1 — publié le 19690919

^ 2000916 La présente Invention se rapporte aux systèmes de freinage à air comprimé pour véhicules automobiles et concerne en particulier les distributeurs doseurs utilisés dans ces ss&èmes pour régler la pression de freinage en fonction de la charge du véhicu-g le# le but principal de l'invention est de permettre la réalisation d'un distributeur perfectionné à cet effet, qui "craque" sous l'effet d'un effort constant et dont le fonctionnement soit plus adéquat et plus positif* ■jq Un autre but de l'invention est de permettre la réalisation d'un distributeur à relais de secours associé au distributeur précité, de façon à simplifier le montage et la commande du système de freinage» Suivant l'invention, le distributeur comporte essentielle-ment des organes pouvant être commandés par la pression agissant comme signal et étudiés de façon à actionner directement une valve ou une soupape commandant le passage de l'air comprimé allant aux organes actionnant le frein, ainsi qu'un dispositif de réâction sensible à la pression entrant en action en réponse à la. pression 20 de freinage active et agissant à 1*encontre de l'organe déplaçable, eet organe de réaction exerçant sa force par l'intermédiaire d'un organe se déplaçant le long d'un plan incliné dont l'angle peut varier.en fonction de la charge du véhicule* Lorsque le distributeur, objet de l'invention,est incorporé 25 à un système de freinage à deux conduits d'un véhicule à tracteur et remorquent;jdiistritaitriiâ? peut être utilisé en combinaison avec un distributeur à relais de secours formant un ensemble unitaire avec le distributeur principal ou monté; séparément sur su en liaison avec le réservoir de la remorque* 30 D'autres particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, faite en regard des dessins schématiques annexés montrant, à titre d'exemples nen limitatifs, plusieurs modes de réalisation de l'objet 4e l'invention* La fig* 1 est une vue en coupe axiale partielle du distribua 35 teur suivant l'invention, fonctionnant ici comme valve—relais montée dans un système de freinage à un seul conduit* La fig* 2 est une vue en élévation du distributeur représenté sur la fig* 1* La fig* 3 est une vue en coupe partielle par la ligne 40 III-III en fig. 1* 69 01742 2000916 La fig. 4- est une vue en coupe partielle montrant comment le distributeur représenté sur la fig. 1 peut être modifié pour fonctionner comme distributeur à action direct» ou ne comportant pas de relais. ^ Lç fig. 5 est une vue en coup* partielle correspondant à la partie supérieure de la fig. 1, mais montrant comment un distributeur de secours formant relais peut être substitué au cou** vercle du distributeur principal. La fig. 6 est une vue de dessus partielle par la ligne 1Q Ylm-Yl en fig. 5. La fig. 7 est une vue en coupe d*un détail montrant les connexions. Si l*on se reporte tout d'abord aux fig. 1 à 3» on voit que le distributeur représenté comporte un corps eu boisseau 1 ^ cj délimitant dans sa partie supérieure une chambre verticale 2 dans laquelle est logé un ensemble de pistons d'admission déplaçai ble constitué par deux pistons concentriques, l'un intérieur, désigné par 3 et l'autre extérieur désigné par 4. Le pistom extérieur est monté pour se déplacer axialement dans une mesure 2o limitée sur le pisten intérieur, un ressort de compression 5 étant interposé entre le piston extérieur 4 et un arrêtoir ê placé sur le piston intérieur 3 afin de solliciter le piston extérieur par rapport au piston intérieur et tendant à l'appliquer contre une butée 7 prévue sur ce piston. Le piston extérieur 4 25 est monté de manière étanche et de façon à coulisser contre la paroi de la chambre 2. Cette chambre est obturée à sa partie supérieure par un couvercle 8 comportant une l**ière d'admission 9 destinée à être reliée en service au conduit de commande du frein. Le piston intérieur 3 est relié rigidement à une tige 30 creuse 10 coulissant à l'intérieur d'un guide de soupape tubu— laire 11 faisant partie intégrante du boisseau 1, l'alésage de ce guide de soupape débouchant à son actrémité inférieure dans une chambre 12 dans laquelle est montée une soupape creuse 13 soumise à l'action d'un ressort, la tête de cette soupape étant 35 de préférence garnie de caoutchouc et coopérant avec un siège annulaire 14 fixe placée k la fonction de la chambre 12 et de l'alésage du guide de soupape 11 ainsi qu'avec un autre siège 15 prévu à l'extrémité inférieure de la lige 10. La chambre 22 est obturée à son extrémité inférieure par 4^ une cloison 16 et est reliée au—dessus de cette cloison par 69 01742 3 2000916 un wonduii 17 à une lumière qui, lorsque le dispoéitif est en service, est reliée à Tin réservoir ou à une source d'air comprimé analogue, tandis que 1*extrémité inférieure de l'alésage du guide de soupape 11 ceœmunique par le conduit 17 avec une lumière 5 19 qui, en fonctionnement,est munie d'un collecteur 20 constituant un moyen approprié établissant des connexions en parallèle avec les organes d'aetionnement du frein. L'alésage de la soupape creuse 13 est ouvert à son extrémité inférieure pour former une chambre 21 agrandie communiquant en permanence avec l'atmosphère .jQ par l'intermédiaire d'un clapet 22» Dans la partie inférieure du boisseau et le long de la chambre 21 est formée une chambre de réaction 23 dans laquelle est monté un piston de réàetion 24 coulissant horizontalement et sollicité vers l'extérieur par un ressort 25» L'extrémité ex-jc; térieure de cette chambre 23 communique par des conduits 26 ât l'alésage du guide de soupape 11 communique avec les lumières desservant les organes d'aetionnement du frein. Une liaison mécanique transmettant la poussée est prévue entre le piston d'admission intérieur 3 et le piston de réaction 24. Cette liaison est cons-2o tituée par des tiges de piston associées reliées à leurs extrémités opposées aux pistons. Plus particulièrement, et ainsi que cela est représenté, une tige de piston 27 montée par son extrémité supérieure dans une chemise axiale montée dans la tige 10 porte à son extrémité inférieure une chape 28 supportant une 25 broche 29 sur laquelle est monté un glaet 35 se déplaçant sur une surface inclinée 36, cette broche étant également enserrée par une seconde chape 30 prévue à l'extrémité intérieure d'une tige de poussée 31. L'extrémité extérieure de cette tige de poussée 31 est montée à l'intérieur d'un guide de piston creux 31 30 sur lequel elle bute et qui coulisse dans un prolongement tubulaire axial 24a du piston de réaction 24» un ressort faible 33 étant interposé entre le guide du piston et le piston de réaction 24 et servant normalement à maintenir ces organes séparés l'un de l'autre, comme représenté. 35 Grâce à cet agencement, la tige de poussée 31 et le gilet 35 restent solidarisés constamment, d'où il résulte une réaction sans friction aux charges initiales de "craquage* « Un disque en caoutchouc 34 entourant la tige de poussée 31 est monté librement dans le guide de piston 32 et sert à maintenir la tige de poussée dans l'axe du guide. 69 01742 4 2000916 La surface inclinée 36 est prévue sur un organe 37 en forme d'étrier monté de manière à pouvoir osciller dans le boisseau 1 au moyen de tourillons 38, 38a, l'agencement étant étudié de telle sorte que le degré de réaction transmis à l'ensem-5 fcle des pistons 3» 4 pour un mouvement donne du piston de réaction varie avec _1 angle a !inclinaison de la euiface :,6e L'étrier 37 se déplace angulairement en fonction de la charge du véhicule et, dans l'agencement représenté, le tourillon. 38a s'étend à l'intérieur d'un manchon 39 solidaire de l'étrier 37 et muni •'•'-'d'un ensemble de leviers d'aetionnement faisant saillie à l'extérieur du boisseau. En fonctionnement, le boisseau 1 du distributeur est fixé au châssis du véhicule et cet ensemble de leviers est relié à un essieu, de sorte que la disposition angulaire de l'étrier 37 dépend de la hauteur à laquelle il est monté sur le 15 châssis du véhicule» l'ensemble de leviers d'aetionnement représenté est constitué par un ressort de torsion 40 fixé par l'une de ses extrémités au manchon 39 et pourvu d'un ou de deux enroulements 40a entre ses extrémités, tandis que son extrémité libre est reliée à l'essieu de façon non représentéeo 20 Suivant un mode de réalisation spécifique comportant l'agen cement représenté, le levier 40 occupe la position dans laquelle il est représenté en traits pleins sur la fig. 2, lorsque le véhicule est comï.lètement chargé et, dans ces conditions, toute la pression disponible est transmise aux organes actionnant le 25 frein* Lorsque la charge du véhicule est réduite, le levier se déplace vers le bas ou dans le sens anti-horaire par rapport au boisseau, (comme représenté sur la fig.2} en modifiant ainsi le degré de réaction et, lorsque le véhicule est à vide, il se place dans la position représentée, en tjraits interrompus. La pression 30 maximum transmise aux organes actionnant le frein peut représenter par exemple 257* de la pression régnant dans les canalisations des freins. Le ressort de torsion absorbe les oscillations rapides causées par le déplacement des roues sur la route ou sur~cl.es surfaces inégales, en transmettant au distributeur tout déplace-35 ment relatif de l'essieu ou du châssis du véhicule résultant des variations de la charge. Tout dispositif équivalent peut être utilisé, par exemple un levier articulé comportant une articulation à genouillère placée sous l'action d'un ressort. Un levier de commande peut être utilisé en cas de nécessité. Le distributeur fonctionne de la manière suivante:- En 69 01742 2000916 marche normale, la soupape 13 s'applique sur le siège 14 alors que le siège 15 est éloigné de cette soupape, de sorte que les organes aèiionnant le frein sont reliés à l'échappement par un conduit 13 , par l'alésage de la soupape et par la chambre 21 « 5 L'application des freins est produite par un signal d'entrée partant de la soupape de frein et introduit par la lumière 9 à l'extrémité supérieure de la chambre 2, faisant ainsi descendre l'ensemble des pistons 3, 4, fermant tout d'abord le raccord d'échappement du siège 15 de'la soupapejpuis déplaçant la tO soupape à l'écart du siège 14> afin de faire communiquer les organes actionnant le frein avec le réservoir d'air comprimé par l'intermédiaire du conduit 17* Le mouvement de descente de l'ensemble des pistons d'admission est transmis par le piston 27 et la tige de poussée 15 31 qui sont solidaires au piston de réaction 24» mais la pression qui en résulte dans le conduit 18 est également transmise par les conduits 26 à la face extérieure du piston de réaction s'opposant à ce mouvement* En pratique» le piston de réaction place la soupape dans une position de recouvrement lorsqu'une 20 pression prédéterminée a été établie dans les organes actionnant le frein, le degré de réaction et par conséquent la pression de freinage créée pour un effort de freinage donné, dépendant de 1* inclinai son de l'étrier 37 et par conséquent de la diarge âuvéhicule« 25 Bien qu'il ait été fait ci—avant allusion au mouvement de descente iritial de 1'ensemble des pistons d'admission, les deux pistons ne se déplacent pas toujours en même temps* Lorsque l'ensemble des deux pistons s'est déplacé suffisamment pour appliquer la soupape d'échappement sur son siège et pour ouvrir -ér la 30 seupape juste après le "eraquage" dont il a été parlé, la force dirigée vers le bas et en s*exerçant sur le pisten extérieur 4-» du fait que la pression initiale est égal* à la force du ressort —antagoniste 5» fait descendre le piston jusqu'à une buté* la prévue dans le boisseau* La prévision du piston additionnel ou 35 extérieur fournit ainsi un "craquage* amélioré» Cependant, la fore* de réaction du ressort 5 s'applique encore sur le piston intérieur 3» opposant ainsi la force de réaction initial* pro*» venant de la pression de l'air agissant sur le piston de. réaction* Cette particularité retard* la pression de réaction dosée jusqu'au 40 moment où la pression initiale a appliqué les mâchoires des freins 69 01742 2000916 C9H.tre les tambèurs* le distributeur décrit ci-avant peut fonctionner seul comme distributeur à action directe dans un seul système de conduits et, dans ce cas, c'est l'agencement représenté sur la fig»4 ^ qui est adopté. Dans cet exemple, le conduit 17 par lequel l'air arrive à la chambre du distributeur est fermé à son extrémité extérieure, par exemple par un bouchon 41 et, au lieu de cela, il communique avec l'intérieur du couvercle 8a par l'intermédiaire d'un alésage vertical 42 ménagé dans le boisseau et des gerges jq périphériques et radial* 43 ménagées dans le couvercle 8a* Ainsi, lorsque la lumière d'admission ménagée dans le couvercl* du distributeur communique avec le conduit de freinage et que le distributeur est actionné afin d'appliquer les mâchoires de frein sur les tambours, l'air comprimé admis au couvercle du dis-•J5 tributeur déplace tout d'abord l'ensemble des pistons d'admission de la manière qui a été précédemment décrits* lorsque la soupape 13 se soulève à l'écart de son siège 14, l'air comprimé passe par les conduits 42, 17» 18 pour atteindre les organes d'ao-tionnement des freins* Le fonctionnement n'est donc pas le même 20 que celui décrit en regard des fig* 1 à 3* Ainsi, l'invention permet de réaliser un distributeur dans lequel le déplacement des tiroirs ou pistons est le m$m* quell* que soit la position angulaire de l'étrier 37 alors qu'en môme temps elle permet de réaliser un* construction économique grâce 25 à la simplicité de 1*assemblage *t à un minimum de tolérances d* précision. Lorsque le distributeur est utilisé dans la parti*, associée à la remorque, d'un système de freinage à air comprimé pour semi-remorque, ce système étant à conduits jumelés et comportant un 30 distributeur à relais de secours pour assurer le serrage des freins de la remorque dans le cas d'une rupture de conduit ou de toute autre défaillance des conduits, le distributeur de relais de s**» cours peut être monté directement sur le dis tributeur normal à la place du couvert!** Comme représenté sur les fig. 5 et 6, le 35 distributeur à relais de secours comporte dans ce cas un boisseau 44 comportant de préférence une face inférieure usinée, de façon à s'appliquer de façon étanche sur la fac* supérieure du boisseau 1 du distributeur principal *u normal, le distributeur de relais de secours comportant une lumière ou un orific* de service normal 69 01742 2000916 45 communiquant avec le conduit de conanande des freins et une lumière de seccurs 46 assurant la communication avec le réservoir monté sur le tracteur. le lois;:eau du distributeur de secours comporte un alésage ^ étage, cioiit la plus grande chambre 47 renferme un piston 48 sollicité rar -on ressort. Au delà du piston, cette chambre est en communication permanente, par un conduit 49, avec la lumière de secours 46, le piston étant muni d'une tige creuse 50 coulissant dans la partie la plus étroite 47a de l'alésage qui comau— 1 q nique pair un autre conduit 51 se terminant sur la face inférieure du boisseau 44 au-dessus de la chambre 2, dans le boîtier du distributeur principal. L'alésage ménagé dans la tige de piston 50 communique par un conduit transversal 52 et un autre conduit 53 ménagé dans le boisseau 44 avec la lumière normale 45, l'extrémité ouverte de la tige coopérant avec un clapet circulaire 54, son ici-té par un ressort, placé dans un contre-aiesage 55. Le clapet 54 coopère par conséquent avee un siège annulaire 56 séparant la chambre dans laquelle se trouve le contre-alésage de la partie 2o d'alésage réduite 47a. Le conduit 49 s'étend au delà, de la chambre 47 jusqu'à une chambre parallèle 57 dont le conduit d'échappement est commandé par un clapet de retenue 58. De cet orifice d'échappement, un conduit 59 va au contre-alésage 55 et un autre conduit 60 se termine sur la face inférieure du gg boisseau. A cet endroit, le conduit 60 communique avec un conduit vertical 61 ménagé dans le boisseau 1 du distributeur, allant à une lumière 62 reliée au réservoir de la remorque et, par un conduit 17a à la chambre 12 du distributeur (voir la fig.7). 3g Le distributeur fonctionne de la manière suivante :** Lorsque le système à deux conduits jumelés est établi au début entre le tracteur et la remorqu», l'air provenant du réservoir du tracteur passe par un conduit de secours allant au distributeur à relais et, passé 1« clapet de retenue, va jusqu'au réservoir de la re— 35 morque, afin de le charger. Lorsqu'à été attèifite une pression prédéterminée, l'air provenant du conduit de secours déplace par conséquent le piston 48 du distributeur à relais, de sorte que l'extrémité libre de la tige de piston 50 se dégage du clapet 54 qui reste appliqué contre le siège annulaire 56, ce qui éta- 69 01742 2000916 blit la communication à travers la tige creuse de la soupape entre la lumière de service normal 45 et le conduit 51 descendant vers le distributeur. Lorsqu'une pression de freinage est atteinte dans le conduit de service c'est-à-dire de commande des 5 freins, cette pression actionne le distributeur de la manière qui a été précédemment décrite. Cependant, si par suite d'une rupture ou de toute autre cause, les connexions du conduit allant à l'ensemble constitué par le distributeur principal et par le distributeur de secours sont rompues, le clapet de retenue 58 Retient •jO la charge dans le réservoir du tracteur, alors que la perte de pression en aval du piston 48 a pour effet de déplacer le piston dans la direction provoquant l'engagement de la tige creuse 50 avec le clapet 54, ce qui le soulève à l'écart de son siège 58» De cette façon, les conduits 60, 61 communiquant avec le 15 réservoir de la remorque sont mis en communication avec le conduit 51 allant à la chambre supérieure 2 du distributeur, de sorte que celui-ci est actionné afin de faire agir les freins de la remorque. Une caractéristique importante de cette construction 20 réside dans le fait que le fonctionnement du distributeur, lorsqu'il fonctionne "en secours", c'est-à-dire lorsque la pression régnarfcfc dans le conduit de secours tombe jusqu'à une valeur prédéterminée. 2 par exemple à 3jl5 à 3,50 kg/cm par suite d'une rupture d'un conduit ou de toute autre cause, sfeffectue de la même manière 25 qu'en fonctionnement normal lorsqu'il est déclenché par le conduit de service normal pendant un freinage normal» En d'autres termes, les chambres de freinage reçoivent une charge d'air et fournissent un effort de freinage proportionnel à la charge portée par la remorque. 30 Suivant un mode de réalisation possible de l'agencement décrit ci-avant, le distributeur de relais de secours peut être séparé du distributeur principal, c'est-à-àire sur le réservoir ou près du réservoir de la remorque , des conduits de communication étant prévus dans le systèmee La construction du distributeur 35 à relais est semblable à celle décrite ci-avant et comprend essentiellement l'alésage étagé ainsi que le piston sollicité par ressort en fonction de la pression régnant dans le conduit de secours, et le clapet sollicité par le ressort coopérant avec la tige creuse du piston afin de commander l'écoulement du fluide 40 entre la canalisation de service normal, le réservoir de la remorque 69 01742 9 2000916 et la chambre vertical# du distributeur principal, des lumières supplémentaires étant prévues ainsi qu'il est nécessaire pour le raccordement des conduits par lesquels le distributeur relie les conduits de service normal et les conduits de secours allant c du tracteur au réservoir de la remorque et au distributeur prin-cipal. les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques» 69 01742 2000916 10 15 REVENDICATIONS 1* Distributeur utilisable dans un système de freinage à air comprimé pour véhicules automobiles, comportant des organes déplaçables par une pression—signal et montés de manière à actionner directement une soupape commandant l'écàulement de l'air comprimé vers les organes actionnant les freins, et un organe réagissant à la pression, en fonction de la pression de freinage active et agissant en opposition aux organes déplaçables, cet organe de réaction exerçant sa force par l'intermédiaire d'un organe mobile le long d'un plan incliné dont lfangle varie en fonction de la charge du véhicule* 2* Distributeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les organes déplaçables comportent un piston destiné à attaquer et à déplacer une soupape à l'écart de son siège pàur faire communiquer ainsi une lanière desservant les organes de commande des freins, sélectivement avec un orifice d'échappement ou une source d'air comprimé, l'organe de réaction étant également constitué par un piston pouvant se déplacer dans un •ylindre communiquant avec la lumière reliée à l'organe d'&e-20 tionnement des freins, les deux pistons pouvant se déplacer dans des directions perpendiculaires l'une à l'autre, et une liaison transmettant la poussée prévue entre ces pistons étant constituée par deux tiges de piston ou de poussée portant au point de leur interconnexion un galet se déplaçant but la surface inclinée 25 précitée* 3* Distributeur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la surface inclinée (36) est prévue sur un organe en forme d*étrier (37) monté de manière à pouvoir osciller dans le boisseau (1) du distributeur et portant, extérieurement à ee bois— 30 s eau, un levier de commande au moyen duquel l'é trier peut être déplacé angulairement selon les variations de la distance séparant un essieu du véhicule du châssis* 4* Distributeur suivant la revendication 2 eu 3, caractérisé en ce que le piston commandé par la pression est constitué 35 par deux pistons concentriques, l'un intérieur (3) l'autre extérieur (4) le piston intérieur qui comporte une tige par laquelle il actionne ladite soupape étant en relation de poussée avec le piston de réaction, tandis que le piston extérieur est monté de manière à se déplacer de façon limitée dans le sens axial sur le 40 piston intérieur (3) et est sollicité par un ressort, les deux 69 01742 2000916 pistons se déplaçant tout d'abord ensemble pour provoquer un faible "craquage", le piston extérieur (4) étant alors arrêté de telle sorte qu'ensuite le piston intérieur (3) se déplace seul tandis que les deux pistons continuent de s'opposer à la force réactive ^ provenant du pistcn de réaction.; 5. Distributeur suivant l'une quelconque des revendications 2 h 4, caractérisé en ce que le piston de réaction (24) comporte un prolongement tubulaire axial (24a) à l'intérieur duquel est monté à coulissement un guide de piston creux, la tige de poussée 10 associée de la liaison transmettant la poussée étant solidaire du guide du piston qui est normalement maintenu écarté du piston de réaction par un petit ressort. 6. Distributeur suivant l'une quelconque des revendications 2 a 5, caractérisé en ce qu'il agit comme un seul distributeur •jcj agissant directement et monté dans un seul conduit, un conduit de pression de frein étant introduit dans une chambre au-dessus du» dit piston déplaçable, et également à travers un passage ménagé dans le boisseau du distributeur et communiquant avec une chambre d'où l'air comprimé est envoyé aux organes commandant le frein, sous le 20 contrôle du distributeur. 7. Distributeur suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5t caractérisé en ce qu'il agit comme tin distributeur à relais, \m conduit de commande gu une pression-signal étant introduit dans une chambre située au-dessus de ce piston déplaçable, tandis qu'une 25 lumière reliée à une source d'air comprimé séparée communique par un conduit ménagé dans le boisseau du distributeur avec une chambre d'où l'air comprimé est envoyé aux organes commandant le frein sous l'action de ce distributeur. 8. Distributeur suivant l'une quelconque des revendications 30 2 à 7, utilisable dans un système de frein à conduits jumelés pour semi-remorque, comportant un distributeur à relais de secours pour l'installation de freinage de la remorque, monté sur le distributeur principal, afin d'agir comme relais de secours actionnant les freins de la remorque au moyen du distributeur principal. 35 9. Distributeur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le distributeur à relais de secours comporte une soupape commandant le passage de l'air entre une lumièie ou un orifice communiquant avec le conduit de service normal, ainsi qu'un conduit allant au distributeur principal passant au-d«Bus du piston déplaça-40 ble, un piston de réaction de secours entrant en action en fonction f) 1 7 4 2 l2- u 2000916 de la pression régnant au niveau d'une lumière ou d'un orifice communiquant avec un conduit de secours, et commandant ledit distributeur, ainsi qu'un conduit dans lequel est monté un clapet de retenue (58) par lequel le système est chargé à partir du conduit de secours, une perte de pression se produisant par l'orifice de secours ayant pour effet que le piston de réaction de secours fait agir la soupape de telle sorte(fwelle agisse par l'intermédiaire du distributeur,afin de relier les freins de la remorque au réservoir de la remorque. 10. Combinaison du distributeur principal et du distributeur à relais de secours suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le distributeur à relais de secours est monté sur le réservoir de la remorque ou près de ce réservoir, ou en un autre endroit éloigné du distributeur principal, des lumières et des conduits appropriés étant prévus par lesquels ce distributeur fait communiquer les conduits de service normal et de secours du système de freinage allant au réservoir de la remorque et allant au distributeur.