Brevet FR2019181A1 — publié le 19700626

La présente invention concerne un robinet pour frein à main d'installations de freinage à air comprimé, comportant un levier de manoeuvre pouvant tourner dans deux directions à partir de la position de marche et applicable notamment à des autobus, le levier de manoeuvre actionnant dans une direction une soupape de freinage de secours pour commander un frein de secours agencée sous forme d'un frein à ressort d'accumulation d'énergie et dans la direction opposée une soupape de freinage à l'arrAt servant à commander un frein de service fonctionnant avec une pression réduite. Dans un robinet pour frein à main connu du type précité, la soupape de freinage de secours et la soupape de freinage à l'arrêt sont associées dans un carter pourvu d'un levier de manoeuvre. Ce levier, qui peut tourner dans deux directions, agit sur les organes de commande pour des poussoirs de la soupape de freinage auxiliaire et de la soupape de freinage à l'arrêt de manière que l'une ou l'autre de ces soupapes introduit une action de freinage. Le frein de secours commandé par la soupape de secours se compose d'un cylindre de frein à ressort d'accumulation d'énergie qui est combiné avec un cylindre de frein à membrane susceptible d'être commandé, en service, par l'intermédiaire d'une soupape à deux voies, à l'aide d'une soupape de frein à pédale et à l'aide de la soupape de freinage à l'arrêt. Du fait qu'il suffit d'une pression réduite pour assurer le freinage d'un autobus à un arret, la pression qui règne dans le raccordement entre soupape à deux voies et la soupape de freinage à l'arrêt, subit une réduction. La soupape de freinage à l'arrêt et la soupape de freinage de secours sont reliées à un réservoir d'air de réserve commun. Dans une réalisation précédemment proposée, un frein à main sans tringlerie pour véhicules automobiles comporte un cylindre de frein combiné à un cylindre de frein à ressort à accumulation d'énergie et relié à un robinet de frein à main. Le cylindre de frein à ressort prévu pour exercer un freinage de. secours comporte un dispositif de blocage commandé par de l'air comprimé et verrouillant, en cas de chute de pression, le cylindre de frein à ressort dans sa position de desserrage. Par actionnement de poussoirs prévus dans le robinet de freinage à main, on peut, pour assurer un freinage de secours avec le cylindre de frein à ressort, faire passer le dispositif d'arrêt dans la position déverrouillée, puis évacuer en suite l'air du cylindre de frein à ressort. Un inconvénient du robinet de frein à main du type indiqué ci-dessus et comportant une soupape de freinage d'arrêt et une soupape de freinage de secours est qu'il n'est pas approprié pour commander un cylindre de frein à ressort muni d'un dispositif de blocage du type précité. L'invention a pour objet un robinet de frein à main du type précité qui peut être complété sans grandes dépenses de façon à pouvoir être également utilisé dans une installation de freinage à air comprimé qui comporte comme frein de secours un frein à ressort muni d'un dispositif d'arrêt. Ce problème est résolu selon l'invention en ce que le robinet de frein à main est munie d'une soupape d'arrêt pour actionner un dispositif de blocage verrouillant dans sa position de desserrage le frein de secours sollicité par la pression. On a décrit ci-dessous et illustré schématiquement en coupe au dessin annexé un mode de réalisation de l'objet de 1 t invention. Le robinet i pour frein à main se compose d'un carter 2 muni d'un levier de manoeuvre 3 pouvant tourner dans deux directions. Sur le carter 2 est raccordé un bloc à soupapes 4. Dans le carter 2, il est prévu deux chambres 5 et 6, la chambre 5 contenant une soupape de freinage de secours 7, et la chambre 6 une soupape de freinage à l'arrêt 8. La chambre 5 est reliée par l'intermédiaire d'une conduite 9 à un cylindre de frein à ressort 10 servant de frein -de secours et associé à un cylindre de frein à membrane 11 servant de frein de service. La chambre 6 est reliée par l'intermédiaire d'une conduite 12, d'un double clapet de retenue 13 et d'une conduite 14 au cylindre de frein à membrane 11. Dans le bloc 4, il est prévu une chambre 15 contenant une soupape de blocage 16.La chambre 15 est reliée par l'intermédiaire d'une conduite 17 à un dispositif de blocage 18 associé au cylindre de frein à ressort. Le double clapet de retenue 13 est relié par l'intermédiaire d'une conduite 19 à une soupape de frein à pédale 20 faisant partie de l'installation de freinage, non représentée par ailleurs, de l'autobus. On a désigné par 21 un réservoir d'air d'alimentation qui est relié par l'intermédiaire d'une conduite 22 au robinet 1. La soupape de freinage de secours 7 servant à charger en pression le cylindre de freinage à ressort se compose d'un poussoir 21' qui coulisse de façon étanche dans un perçage 22' d'une paroi 23 de la chambre 5 et qui s'accroche par sa collerette d'extrémité 24 sur un bec 25 du levier de manoeuvre 3. A l'aide d'un ressort 26 placé entre le levier de manoeuvre 3 et l'extrémité 24 du poussoir 21, l'extrémité 24 est constamment appliquée contre le bec 25. L'extrémité 27 du poussoir 21' qui pénètre dans la chambre 5 obture de façon étanche, dans la position représentée du levier de manoeuvre 3, l'orifice 28 d'un tube de soupape 29. Le tube 29 est guidé de façon étanche dans un alésage 30, orienté coaxialement au poussoir 21', d'un bossage 31 du bloc 4. Le bossage 31 assure à l'aide d'un joint 31' l'étanchéité d'un orifice de fond 32 de la chambre 5. Entre une collerette d'extrémité 33, agencée sous forme d'un siège de soupape, du tube 29 et le bossage 31 du bloc 4, il est prévu un ressort 34 qui pousse le tube 29, dans la position indiquée du levier de manoeuvre 3, en vue de l'appliquer de façon étanche contre le poussoir 21'. Dans la chambre 5, il est prévu un piston 35 qui est guidé par le poussoir 21 et qui est déplaçable à l'encontre d'un ressort 36 s'appuyant contre la paroi 23 de la chambre 5. Le piston 35 est relié à un tube de soupape 37 qui est muni d'un orifice 38. Le tube de soupape 29 pénètre par son extrémité inférieure 39 dans la chambre 16 et, dans la position représentée du levier de manoeuvre 3, il vient s'appliquer de façon étanche contre la collerette d'extrémité 40, formant siège de soupape, d'un tube 41. Le tube 41 est guidé de façon étanche dans un alésage 42 ménagé dans la paroi 43 du bloc 4. Entre la paroi 43 et la collerette d'extrémité 40 du tube 41, il est prévu un ressort qui pousse la collerette 40, dans la position représentée, contre l'extrémité inférieure 39 du tube 29. Dans la chambre 15, il est prévu une surface annulaire 45 formant un siège de soupape et contre laquelle s'applique de façon étanche la collerette d'extrémité 40 du tube 41 sous la poussée du ressort 44. Un alésage 46 ménagé dans le carter 2 relie une chambre 47 à la chambre 5. La chambre 47communiue avec une chambre 48 ménagée dans le bloc 4. La chambre 48 est elle-même reliée à un perçage 49 qui est en communication avec la conduite 22 aboutissant au réservoir d'air 21. Du perçage 49 partent des perçages 50, 51 débouchant dans une chambre 51' du bloc 4 qui est relié par l'inter médiaire d'un perçage 52 à la chambre 15. Dans la chambre 48, il est prévu un clapet de retenue 53 et, dans la chambre 51, un clapet de retenue 5'. Ces deux clapets sont agencés de façon que l'air du réservoir 21 puisse s'écouler dans les chambres 47, 48 et 51 puis dans les chambres 5 et 15. La soupape de frein à l'arrêt 8, située dans la chambre 6 se compose d'un piston 54 pourvu d'un tube 55 et déplaçable contre l'action d'un ressort 56 qui s'applique contre un poussoir 57 lui-même en contact avec une surface biseautée 58 prévue sur le levier de manoeuvre 3. Dans la position représentée du levier de manoeuvre, le ressort 56 est détendu. Le piston 54 est en outre sollicité dans la direction opposée par un ressort de rappel 59 qui s'appuie dans la chambre 6. Dans la position représentée, la chambre 6 est en communication avec l'atmosphère par l'intermédiaire du tube 55 et d'un trou 64 ménagé dans le carter. Une soupape 61, qui est logée-dans un perçage 63 reliant la chambre 47 à la chambre 6, assure dans la position représentée, en coopération avec un ressort 62, l'isolement de la chambre 47 et sa liaison avec le réservoir d'air 21 par rapport à la chambre 6.Par abaissement du poussoir 57, le tube 55 vient stappliquer sur une tête 60, formant siège, de la soupape 61 et isole de façon étanche le volume de la chambre 6 séparé par le piston de soupape et comportant le raccordement à la conduite d'air 12. Si la force du ressort 56 est augmentée par abaissement complémentaire du poussoir 57, la soupape 61 est refoulée par le tube 55. Le levier de manoeuvre 3 comporte un têton 65 qui est engagé dans une voie inclinée de guidage 66, ménagée dans le carter 2. Lorsque le levier de manoeuvre 3 est tourné dans une direction dans laquelle le têton 65 se déplace vers le haut sur la voie inclinée 66, le levier de manoeuvre 3 soulève le poussoir 21' par le bec 25. Le tube de soupape 29 guidé coaxialement au poussoir 21' suit, sous la poussée du ressort 34, le mouvement de montée du poussoir 21' jusqu'à ce que la collerette d'extrémité 33 entre en contact avec le tube 37 après avoir parcouru une distance a. Le tube 41 suit de son coté le mouvement de montée du tube 29 jusqu'à ce que la collerette 40 vienne buter contre la surface annulaire 45 du bloc 4 après avoir parcouru une distance b inférieure à a. Si le levier de manoeuvre est tourné dans la direction opposée, le poussoir 57 est refoulé vers le bas par la surface inclinée 58, auquel cas le tube 55 vient s'appliquer d'abord contre la tête 60 de la soupape 61 et isole la sortie de la chambre 6 de l'atmosphère puis il refoule la soupape 61 de façon à établir une communication entre la chambre 47 et la chambre 6. Le robinet de frein à main fonctionne de la manière suivante Dans la position représentée, le levier de manoeuvre 3 est situé dans une position dans laquelle le frein est desserré. La chambre 6 est) avec la conduite 12, mise en communication avec l'atmosphère, par l'intermédiaire du tube 55 et du perçage 64. Le cylindre de frein à ressort 10 et le dispositif de blocage 18 associé sont sollicités par la pression du réservoir d'air 21. Les tubes 29 et 41 de la soupape de freinage de secours 7 et de la soupape de blocage 16 sont obturés du c8téentrée. Le piston 35 est sollicité par la pression du réservoir 21 et par la force du ressort de rappel 35'. Le ressort 36 est détendu. Le tube de soupape 41 est chargé, contre l'action du ressort 44, par le tube 29 de façon que le siège de soupape soit écarté de la surface annulaire 45.Ainsi, de l'air en provenance du réservoir 21 peut parvenir par l'intermédiaire de la nduite 22, du perçage 49, du clapet de retenue 5X, des chambres 48, 47, du trou 46, de la chambre 7 et de la conduite d'air 9, dans le cylindre de frein à ressort 10. Egalement, de l'air peut parvenir par l'intermédiaire des perçages 50, 51, du clapet de retenue 53, du perçage 52, de la chambre 15 et de la conduite 17, dans le dispositif de blocage 18. En cas de freinage de service exécuté normalement, la soupape à pédale 20 est actionnée par le pied du conducteur et de l'air parvint par l'intermédiaire de la conduite 19, du double clapet de retenue 13 et de la conduite 14, dans le cylindre de frein à membrane 11. Lorsque l'autobus s'immobilise devant un arrêt, il peut être freiné par actionnement de la soupape de freinage à l'arrêt 8 et le conducteur n'a pas sa liberté de mouvement entravée par l'obligation d'appuyer sur la soupape à pédale. Pour actionner la soupape de freinage à l'arrêt, le levier de manoeuvre 3 est tourné dans la direction pour laquelle le poussoir 57 est déplacé vers le bas sur le dessin. Ainsi, le piston de la soupape est poussé vers le bas par le ressort 56, contre l'action du ressort de rappel 59, le tube 55 du piston 54 venant s'appliquer contre la tête de la soupape 61 et isolant ainsi de l'atmosphère le volume de la chambre 6 qui est relié à la conduite d'air 12.Le piston 54 continuant son mouvement de descente, la soupape 61 est ouverte et de l'air sort de la chambre 47 pour pénétrer dans la chambre 6 de manière à arriver par l'intermédiaire de la conduite 12 dans le cylindre de frein à membrane 11. La soupape 61 revient dans sa position de fermeture lorsqu'une pression fournie par le réservoir 21 et réduite en correspondance à la force du ressort 56, est établie dans la chambre 6. La pression réduite de freinage est suffisante pour assurer le freinage du véhicule devant un arrêt. On peut prévoir des moyens permettant de régler la force du ressort 56 en vue d'obtenir différentes pression de freinage à l'arrêt0 Lorsque l'autobus est arrêté, le levier de manoeuvre est tourné dans la direction opposée dans laquelle la soupape de blocage 16 et la soupape de freinage de secours 7 sont actionnées en vue de décharger le cylindre de frein à ressort. Dans ce cas, le poussoir 21' sollicité par le ressort 26 est soulevé. Le mouvement du poussoir est suivi par les tubes de soupape 29 et 41 sous la poussée des ressorts 34 et 44. Le tube 41 entre d'abord en contact par sa collerette d'extrémité 40 avec la surface annulaire 45 et il coupe ainsi la communication entre le réservoir 21 et le dispositif de blocage 18. Lors d'un soulèvement additionnel du poussoir 21', le tube 29 s'écarte de la collerette d'extrémité 40 du tube 41 de sorte que le dispositif de blocage 18 peut alors être déchargé par l'intermédiaire de la conduite 17 et du tube de soupape 41. Ce n'est qu'après que le dispositif de blocage a été déchargé que, par soulèvement additionnel du poussoir 21', le tube de soupape 29 peut s'appliquer de façon étanche par sa collerette d'extrémité 33 contre la partie tubulaire 37 du piston 35. Le ressort 36 sollicitant le piston est plus puissant que le ressort 34 de sorte que, lors d'un soulèvement additionnel du poussoir 21', le réservoir d'air d'alimentation 21 est isolé du cylindre de frein à ressort 10 et l'air sortant du cylindre peut s'échapper dans l'atmosphère par l'intermédiaire de la conduite 9, de la chambre 5, de l'orifice 38 du tube de soupape 37 et des tubes de soupape 29 et 41. Du fait que le dispositif de blocage 18 du cylindre de frein à ressort 10 a été déverrouillé au préalable par ouverture de la soupape de blocage 16, le cylindre de frein à ressort peut passer dans la position de freinage. Un avantage important de l'invention consiste en ce que le bloc 4 du robinet peut être dévissé facilement du carter 2. Par un simple remplacement du tube de soupape 29 par un tube plus court et par vissage antagoniste d'une plaque de fond de carter, nonreprésentée, munie d'un raccord de liaison avec le réservoir d'alimentation 21 et d'un orifice étanche de passage du tube 29 correspondant, il est possible d'utiliser le robinet pour frein manuel, modifié de la manière précitée, dans une installation de freinage sans dispositif de blocage 18. REVENDICATIONS 1. Robinet pour frein à main d'installations de freinage à air comprimé, du type comportant un levier de manoeuvre pouvant tourner dans deux directions à partir de la position de marche et applicable notamment à des autobus, et dans lequel le levier de manoeuvre actionne dans une direction une soupape de freinage de secours agencée sous forme d'un frein ressort et dans la direction opposée une soupape de freinage à l'arrêt servant à commander un frein de service sollicité par une pression réduite, caractérisé par le fait que ledit robinet (1) est munie d'une soupape de blocage (16) pour actionner un dispositif de blocage (18) verrouillant dans sa position de desserrage le frein de secours chargé par la pression. 2. Robinet de frein à main selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la soupape de blocage (16) est disposée coaxialement à la soupape de freinage de secours (7) qui, lors d'un mouvement de rotation du levier de manoeuvre (3) en vue de l'actionnement de la soupape de freinage-de secours (7), passe avant celle-ci dans la position de travail. 3. Robinet de frein à main selon l'une quelconque des revendications i et 2, caractérisé par le fait que la soupape de blocage (16) est logée dans un bloc particulier (4) du robinet qui est agencée de manière à être fixée par l'intermédiaire de surfaces de jonction sur le carter (2) du robinet contenant la soupape de freinage de secours (7) et la soupape de freinage à l'arrêt (8). 4. Robinet de frein à main selon la revendication 3, caractérisé par le fait-que le corps (4) comporte en outre deux clapets de retenue (53, 53) qui sont branchés dans les conduits reliant respectivement le réservoir d'alimentation (21) à la soupape de freinage de secours (7) et à la soupape de blocage (16). 5. Robinet de frein à main selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce que la soupape de freinage à l'arrêt (8) est agencée sous forme d'une soupape de réduction de pression réglable.