Brevet FR2080688A1 — publié le 19711119

La présente invention concerne un dispositif dsali- mentation en fluide sous pression d'un cylindre, en particulier d'un cylindre pneumatique tandem muni d'un robinet détendeur coaxial et destiné au système de freinage d'un véhicule Elle vise à créer une coopération pneumatique et mécanique de cette combinaison d'organes de façon à en permettre une constitution peu encombrante avec une longueur axiale aussi réduite que possible. Selon l'invention, le dispositif d'alimentation en fluide sous pression d'un cylindre sur le fond extérieur duquel est fixé un robinet dé tendeur comportant au moins un premier détendeur muni d'un organe de poussée coopérant avec un double clapet susceptible de relier une chambre du détendeur communiquant avec le cylindre soit à une source de fluide sous pression soit à la décharge, ledit organe de poussée coopérant avec un piston de réaction sur une face duquel agit la pression régnant dans ladite chambre du détendeur, est caractérisé en ce que la chambre du premier détendeur est reliée au cylindre par l'intermédiaire d'un tube dont une extrémité fermé située dans ladite chambre constitue le siège d'admission et d'échappement du double clapet, tandis qu'au moins une ouverture est prévue dans la paroi latérale dudit tube pour relier le cylindre à la chambre qu détendeur Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le double clapet est porté par le piston de réaction qui constitue un piston creux dont l'intérieur est relié à la source de fluide sous pression et comporte le siège d'obturation du double clapet dont l'intérieur est creux et dont l'extrémité opposée audit siège d'obturation traverse le piston de réaction de façon étanche. Le double clapet constituant une soupape d'admission et d'échappement vient, de cette manière, s'appliquer contre l'extrémité fermée du tube creux lorsqu'on manoeuvre le robinet détendeur utilisé comme robinet de frein, pour fermer l'échappement et ouvrir l'admission L'air comprime parvient ainsi par le trajet le plus court au cylindre pneumatique en empruntant l'ouverture dans la paroi latérale du tube creux I1 s'ensuit que l'on peut supprimer les conduits d'alimentation du cylindre de frein sortant lateralement du robinet de frein Il est possible, avec ce dispositifs de relier le robinet de frein au cylindre pneumatique sur un espace axial aussi réduit que possible. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le tube est solidaire du fond du cylindre et comporte un prolongement tubulaire pénétrant dans le cylindre et constituant un tube guide pour un premier piston du cylindre et ledit prolongement tubulaire constitue le conduit de passage du fluide sous pression agissant sur un deuxième piston du cylindre Ce mode de construction permet de raccourcir l'assemblage -d'un cylindre tandem et d'un robinet de frein Selon une autre caractéristique, l'organe de poussée du premier détendeur coopère avec le double clapet d'un deuxième détendeur dont la chambre reliée au cylindre pneumatique est délimitée simultanément par le premier piston du cylindre de frein et par un deuxième piston de réaction coopérant avec un organe de commande du robinet dé tendeur, et la chambre du deuxième détendeur est reliée à une chambre d'action du premier détendeur, ladite chambre d'action étant délimitée par le piston de réaction du premier détendeur. Cette disposition constructive permet d'utiliser un robinet détendeur à deux circuits superposés, le premier détendeur étant susceptible d'être commandé soit par la pression de fluide délivrée par le deuxième dé tendeur, soit par la poussée du double clapet sous l'action de l'organe de commande du robinet détendeur. Cette double commande du robinet détendeur assure une grande sécurité. de fonctionnement tout en permettant la commande manuelle avec des efforts réduits. Selon une autre caractéristique de l'invention, les doubles clapets du premier et du deuxième dé tendeur sont creux et coaxiaux, celui du premier détendeur étant monté télescopi qeiet à l'intérieur de celui du deuxième détendeur qui commu- nique avec la decharge par au moins un perçage latéral. Cette particularité du montage des doubles clapets permet de prévoir une chambre de mise à la décharge commune pour les deux circuits Selon un autre mode de construction du dispositif d'alimentation en fluide sous pression d'un cylindre > une face du robinet dé tendeur est appliquée de façon étanche sur le fond extérieur du cylindre et sur ladite face du robinet débouche un conduit reliant la chambre du deuxième détendeur au cylindre par 1 t intermediaire d'un perçage du fond du cylindre La chambre du premier détendeur est délimitée par le fond extérieur du cylindre sur lequel est appliquée, de façon étanche, une face du robinet détendeur Ce mode d'assemblage du robinet détendeur sur le fond du cylindre supprime toutes les connexions extérieures entre le robinet et le cylindre et les capacités parasites de ces connexions. Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, le tube reliant le cylindre à la chambre du premier détendeur est solidaire du fond du cylindre et pénètre de façon étanche dans la chambre du premier dé tendeur à travers un alésage prévu dans la paroi de ladite chambre Cette disposition permet de mieux assurer l'étanchéIté de la chambre du premier détendeur et convient particulièrement bien lorsque le robinet détendeur ne comporte qu'un seul circuit. D'autres caractéristiques et avantages de l'inVention ressortiront de la description d'un mode de réalisation donné à titre indicatif mais non limitatif et du dessin annexé dans lequel la figure unique représente un cylindre tandem pneumatique assemblé à un robinet de frein à deux circuits et destiné à commander un mattre-cylindre hydraulique d'un système de freinage pour véhicule automobile. Un cylindre pneumatique 1 est assemblé par sa plaque de fond 2 de manière étanche avec un robinet de frein 3 A l'extrémité opposée du cylindre 1 est monté un mattre-cylindre hydraulique 4 représenté en tirets. Le robinet de frein 3 est susceptible d'être actionné, de façon connue, par un poussoir 5 qui est manoeuvré par pédale et agit par l'intermédiaire diur. élément élastique 6 sur un piston 7 dont la partie inférieure constitue un siège 8 de clapet d'échappement et commande, en coopération avec un clapet 9, l'admission à partir d'un circuit de freinage I-et la mise à l'échappement de ce circuit Un autre clapet 10 commande l'admission à partir d'un circuit de freinage II et la mise à l'échappement de ce circuit Ce clapet 10 est actionné par un piston 11 et coopère avec un siège 12 de clapet d'échappement disposé à demeure sur le fond 2 du cylindre pneumatique 1. Le siège 12 comporte un prolongement tubulaire 13 qui pénètre dans le cylindre 1 et se trouve muni d'orifices trans- versaux 14 à 19 extérieur dudit cylindre Le prolongement tubulaire 13 sert d'une part de tube-guide 15 pour un premier pis- ton 16 et d'autre part de canal 17 de passage d'air pour un deuxième piston 18 dont la tige tubulaire 19 forme avec le tube-guide 15 un conduit annulaire 20 La tige de piston 19 agit par un poussoir 21 sur un piston non représenté du maitre-cylindre hydraulique 4 Le piston 18 est soumis, à l'encontre de l'action d'un ressort de rappel, à la pression du circuit de freinage II et transmet à la tige 19 l'effort exercé par le piston 16, soumis par l'ion termédiaire dgun conduit 23 à la pression du circuit de freinage I Le piston de commande 11 du robinet de frein 3 est susceptible d'autre actionné, soit par pression du circuit I amenée par un perçage 24, soit, en cas de défaillance de oe circuit I, mécaniquement par une rondelle de pression 29 solidaire dgune douille 25 constituant un prolongement tubulaire du clapet 9 Cette douille 25 forme avec. une autre douille 26, solidaire du clapet 10, un conduit d'échappement mis à l'atmosphère par un clapet antiretour 28 Le dispositif representé fonctionne de la manière décrite ci-après : lorsqu'one exerce une pression sur le poussoir 5, le piston 7 descend et isole le conduit 23 de l'échappement par application du siege 8 sur le clapet 9 Lorsque la descente se poursuit, il y a ouverture de l'admission du circuit de freinage I, de sorte que l'air comprime agit à la fois par le conduit 23 sur le piston 16 dy cylindre pneumatique I et par le perçage 24 sur le piston Il 3 Le clapet 10 est entratné avec le piston il jusqu -a ce qu'il vienne buter contre le siege fixe 12 situé sur le fond du cylindre 1 Comme pour le circuit I, il se produit aussi la fermeture de l'échappement et, par décollement du clapet 10, l'ouverture de l'admission à partir du circuit de freinage Il De cette manière, l'air comprimé admis parvient directement dans le tube de passage 17 en empruntant les orifices transversaux 14 du siège 12 et, par retour au au conduit annulaire 20s agit sur le deuxième piston 18 du cylindre 1. Si la pression du circuit de freinage Il est plus petite que celle du circuit I, les deux pistons 16, 18 sont ainsi déplacés vers le bas pour agir sur le mattre-cylindre hydraulique 4 à l'encontre de la force du ressort 22 Si la pression du circuit de freinage II est plus grande que celle du circuit I, seul le piston 18 est déplacé pour actionner le mattre- cylindre 4. En cas de défaillance du circuit I, le piston 11 du robinet de frein 3 est déplacé mécaniquement vers le bas par la rondelle 29 solidaire de la douille 25 pour agir sur le clapet 10. Seul le piston 18 soumis à la pression du circuit Il actionne le poussoir 21 du cylindre,hydraulique 4 Lors d'une défaillance du circuit II, les deux pistons 16 et 18 descendent simultanément par la seule sollicitation du piston 16 soumis à la pression du circuit I Quand on relache le poussoir 5 qui commande le robinet de frein 3, les pistons 7, 11 sont repoussés par des ressorts de rappel vers leurs positions initiales, les clapets 9 et 10 également rappelés par des ressorts ferment l'admission à partir des deux circuits de freinage I ou II et ouvrent l'échappement, de sorte que l'air comprimé peut s'échapper à l'atmosphère par le clapet 28. Diverses modifications peuvent être apportees au dispositif d'alimentation d'un cylindre de frein selon l'invention Le robinet détendeur peut ne comporter qu'un seul circuit d'ali- mentation en fluide sous pression. Le cylindre sur le fond exté rieur duquel est fixé le robinet détendeur ne comporte alors qu'un seul piston et le tube dont une extrémité constitue le siège d'admission et d'échappement du double clapet peut eAtre fixé en un point quelconque du fond du cylindre.Le robinet détendeur peut être fixé sur le fond du cylindre par l'intermé diaire d'une plaque d'étanchéité et d'une plaque de montage venant renforcer le fond du cylindre Cette plaque de montage peut comporter un organe de contrôle de 19alimentation du cylindres notamment une valve dVanti-enrayage dans le cas de l'application au freinage des véhicules Dans ce cas, le tube qui relie la chambre du détendeur au cylindre constitue seule ment une partie du canal reliant la chambre du détendeur au cylindre Ce tube peut pénétrer de façon étanche dans la chambre du premier détendeur et9 dans ce cas > l'étanchéité entre cette chambre et le cylindre est obtenue par un joint annulaire inter- posé entre le tube et la paroi de la chambre du détendeur Bien entendu, le robinet détendeur peut être commande manuellement par action directe ou indirecte ou bien sous tion d'une pression de fluidepilote, notamment sous l'action d'une pression hydraulique délivrée par un maitre-cylindre actionné par le conducteur du véhicule La source de fluide sous pression alimentant le robinet détendeur peut gtreconstituée par un réservoir de fluide sous pression placé à proximité du robinet et notamment par un rdser- voir dtair comprimé contenant le cylindre de frein pneumatique Le robinet détendeur peut jouer le rAcle dgun relais dalimen- tation en fluide sous pression d'un cylindre et la pression de pilotage de ce relais peut être utilisée comme source de fluide sous pression dans le cas où le robinet détendeur fonctionne en relais diviseur de pression. Bien entendu, le terme cylindre désigne également les organes équivalents utilisés pour le freinage à fluide sous pression, tels que les vases à diaphragme dont le fond rigide peut supporter le robinet dé tendeur ou bien des coussins de suspension à diaphragme et à piston dont la plaque-support d'un piston peut eAtre reliée rigidement au robinet détendeur L'ensemble du robinet détendeur assemblé sur le fond d'un cylindre ou dgun organe équivalent peut non seulement alimenter le cylindre en fluide sous pression mais peut egalement alimenter des organes auxiliaires Le dispositif d'alimentation d'un cylindre selon l'invention s'applique de préférence aux organes de freinage des véhicules et notamment aux générateurs de pression hydrau lique avec assistance pneumatique, mais peut s'appliquer dans tous les cas où l'on désire relier un cylindre à pression de fluide à une source de fluide sous pression par l'intermédiaire d'un détendeur. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'alimentation en fluide sous pression d'un cylindre sur le fond extérieur duquel est fixé un robinet détendeur comportant au moins un premier détendeur muni d8un organe de poussée coopérant avec un double clapet susceptible de relier une chambre du détendeur communiquant avec le cylindre, soit à une source de fluide sous pression, soit à la decharge, ledit organe de poussée coopérant avec un piston de réaction sur une face duquel agit la pression régnant dans la chambre du détendeur, caractérise' en ce que la chambre du premier deten- deur est reliée au cylindre par l'intermédiaire dgun tube dont une extrémité fermée située dans ladite chambre du detendeur constitue le siège d'admission et d'échappement du double clapet tandis qu'au moins une ouverture est prévue dans la paroi laté- rale dudit tube pour relier le cylindre à la chambre du détendeur 2 Dispositif d'alimentation en fluide sous pression d'un cylindre selon la revendication 19 caractérisé en ce que le double clapet est porté par le piston de réaction qui constitue un piston creux dont l'intérieur est relié à la source de fluide sous pression et comporte le siège d'obturation du double clapet dont l'intérieur est creux et dont l'extrémité opposée audit siège d'obturation traverse le piston de réaction de façon étanche 3 Dispositif d'alimentation en fluide sous pression dgun cylindre selon l'une des revendications 1 et 2 > caractérisé en ce que ledit tube est solidaire du fond du cylindre et comporte un prolongement tubulaire pénétrant dàns le cylindre et constituant un tube-guide pour un premier piston du cylindre 4 Dispositif d'alimentation en fluide sous pression d'un cylindre selon la revendication 3 > caractérisé en ce. que ledit prolongement tubulaire constitue le conduit de passage du fluide sous pression agissant sur un deuxième piston du cylindre 5 Dispositif d'alimentation en fluide sous pression d'un cylindre selon l'une des revendications 1 à 4, caracterise en ce que organe de poussee du premier détendeur coopère avec le double clapet dgun deuxième détendeur dont la chambre reliée au cylindre pneumatique est délimitée simultanément par le premier piston du cylindre de frein et par un deuxième piston de réaction coopérant avec un organe de commande du robinet détendeur 6.Dispositif d'alimentation en fluide sous pression d'un cylindre selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chambre du deuxième détendeur est reliée à une chambre d'action du premier détendeur, ladite chambre d'réaction étant délimitée par le piston de réaction du premier détendeur. 7. Dispositif d'alimentation en fluide sous pression d'un cylindre selon l'une des revendications 5 et 6s caractérisé en ce que les doubles clapets du premier et du deuxième détendeur sont creux et coaxlaux9 celui du premier détendeur étant monté télescopiquement à l'intérieur de celui du deuxième dé tendeur qui communique avec la décharge par au moins un per çage latéral. 8. Dispositif d'alimentation en fluide sous pression d'un cylindre selon l'une des revendications 5, 6 et 7, carac- térisé en ce qu'une face du robinet détendeur est appliquée de façon étanche sur le fond extérieur du cylindre et en ce que sur ladite face du robinet débouche un conduit reliant la chambre du deuxième détendeur au cylindres par l'intermédiaire d'un perçage du fond du cylindre. 9. Dispositif d'alimentation en fluide sous pression d'un cylindre selon l'une des revendications 1 à 8g caractérisé en ce que la chambre du premier détendeur est délimitée par le fond extérieur du cylindre sur lequel est appliquée, de façon étanche, une face du robinet detendeur. 10. Dispositif d'alimentation en fluide sous pression selon ltune des revendications là 8, caractérisé en ce que tube reliant le cylindre à la chambre du premier détendeur est solidaire du fond du cylindre et pénètre de façon étanche dans la chambre du premier détendeur à travers un aiésage prévu dans la paroi de ladite chambre.