Brevet FR2068737A1 — publié le 19710903

i 2068737 La présente invention concerne un robinet de commande pour un équipement de freinage à air comprimé à trois circuits sur des véhicules automobiles qui possèdent trois systèmes de freinage à commande séparée, indépendants les 5 uns des autres,par exemple, pour les roues avant et arrière du véhicule tracteur et les roues de la semi-remorque, les pistons servant à 3a régulation de la pression de freinage ainsi que les clapets d'admission et d'échappement pour l'air comprimé, comme ceci est connu pour les robinets de commande 10 pour équipements de freinage à air comprimé à deux circuits, étant montés dans le corps du robinet, les uns derrière les autres dans le sens de la manoeuvre, et le piston du premier circuit de freinage étant commandé'mécaniquement par l'intermédiaire d'un organe de gradation et le piston du deuxième 15 circuit de freinage étant commandé par la pression du premier circuit de freinage. Les modes de construction connus de valves des robinets de commande à trois circuits ne peuvent être réalisés qu'avec une dépense de fabrication relativement grande, et, 20 de plus, leur sécurité de fonctionnement est relativement réduite en raison de la disposition encombrante des leviers de manoeuvre. L'invention a pour objectif de réaliser un robinet de commande à trois circuits, de fonctionnement sûr, de cons-25 truction simple, et dont le fonctionnement soit garanti même en cas de défaillance d'un circuit quelconque de freinage, sans qu'il y ait une élévation de l'effort à appliquer sur la pédale de frein. Cet objectif est atteint, conformément à l'invention, 30 du fait que le robinet de commande comprend un piston-relais constitué en une seule pièce, muni d'un appendice de corps de clapet connu en soi, monté en tandem en aval du premier et du deuxième circuit de freinage, et pouvant être sollicité par la pression du deuxième circuit de freinage par l'inter-35 médiaire d'un alésage de corps, alésage connu en soi dans les 70 25875 2 2068737 robinets de commande à deux circuits. Dans ce mode de construction, quand tous les circuits de freinage sont complètement en état de fonctionnement, les différents circuits de freinage sont actionnés les uns après les autres, les deuxième et troisième circuits de freinage étant commandés à la manière d'un relais par la pression du circuit de freinage actionné précédemment. En cas de défaillance du premier circuit de freinage, le deuxième circuit de freinage est actionné mécaniquement par la poursuite de l'abaissement de la pédale de frein, et en cas de défaillance du deuxième circuit de freinage, le troisième circuit de freinage est actionné à la manière d'un relais par le piston du deuxième circuit de freinage, piston sollicité par la pression du premier circuit de freinage, de sorte que le fonctionnement du circuit de freinage restant intact est assuré en chaque cas, sans qu'il soit nécessaire d'exercer un effort plus grand sur la pédale de frein, même pour le troisième circuit de freinage. En outre, même en cas de défaillance de deux circuits de freinage, soit le premier et le deuxième, soit le premier et le troisième, soit le deuxième et le troisième, on conserve la capacité de fonctionner, du circuit de freinage en état de marche, l'effort à exercer sur la pédale de frein n'augmentant qu'en cas de défaillance du premier et du deuxième circuits de freinage. Le robinet de commande à trois circuits réalisé de cette manière est d'un fonctionnement extrêmement sûr et d'une construction simple. Le robinet de commande est décrit ci-après plus en détail, en référence à un exemple de réalisation représenté sur le dessin annexé : - la figure unique montre en coupe un robinet de commande à trois circuits. Le robinet de commande présente trois orifices d'admission 1, 2 et 3, qui sont reliés à trois sources de fluide sous pression non représentées et indépendantes les unes des autres, ainsi que trois orifices d'échappement 70 25875 3 2068737 4, 5 et 6 qui sont raccordés à trois dispositifs d'actionne-ment de frein indépendants les uns des autres et également non représentés. L'intérieur du corps de robinet est subdivisé par 5 deux cloisons transversales 7 et 8 en trois compartiments caractérisant de haut en bas les trois circuits de freinage, chacun de ces compartiments comprenant des éléments de valve qui servent à contrôler et à commander l'écoulement de l'air comprimé entre les orifices d'admission 1, 2 et 3 et les ori-10 fices d'échappement 4, 5, 6 ainsi qu'entre les orifices d'échappement 4, 5, 6 et l'atmosphère. Le premier circuit de freinage situé au-dessus de la cloison transversale 7 est subdivisé en un canal d'admission 9 et un canal de sortie 10, ces canaux 9, 10 étant séparés l'un de l'autre par un siège 15 de clapet 11 qui est normalement fermé par un élément combiné annulaire de clapets d'admission et d'échappement 12, élément fixé sur un épaulement 13 qui est de son côté fixé à l'extrémité supérieure d'un manchon 15 susceptible de coulisser dans l'ouverture d'un anneau d'étanchéité 14 qui de son côté est 20 monté dans une découpure 16 de la cloison transversale 7. L'anneau d'étanchéité 14 à section en forme de T est tenu sur sa face inférieure par un circlip 17 fixé dans la cloison transversale 7 et porte sur son tronc central respectivement à l'intérieur et à l'extérieur, un joint d'étanchéité 18, 25 tandis que sur l'extrémité supérieure du tronc prend appui une rondelle 19 servant de butée à un ressort de pression 20 dont l'extrémité supérieure est en liaison avec un disque 21 portant l'élément de clapet 12 et applique de façon étanche l'élément de clapet 12 contre le siège de clapet 11. 30 Le manchon coulissant 15 entoure une tige de pression 22 de section nervurée en forme d'étoile, dont les espaces délimités dans le sens longitudinal par les nervures fait communiquer normalement avec l'atmosphère le canal d'évacuation 10, par l'intermédiaire d'un orifice 23. La tige de 35 pression 22 pénètre par son extrémité supérieure dans un 70 25875 4 2068737 évidement 25 se trouvant à l'extrémité inférieure d'un piston de gradation 24 guidé de manière à pouvoir se déplacer dans le canal d'échappement 10 et maintenu normalement dans la position représentée sur le dessin par un ressort de pression 26 prenant appui d'un côté sur le fond du canal d'échappement 10 et de l'autre côté sur le piston de gradation 24, un disque de butée 27 limitant la course vers le haut du piston de gradation 24. Un jeu est normalement ménagé entre le fond de 1'évidement 25, ou un boulon fileté 28 pénétrant dans ce dernier, et la tige dé pression 22. Lors de la descente du piston de gradation 24, celui-ci interrompt d'abord la com- ! munication avec l'atmosphère, grâce à l'application de sa face annulaire d'étanchéité 29 sur le siège de clapet 11, et, en continuant sa descente, détache le siège de clapet 11, de sorte que le canal d'admission 9 et le canal de sortie 10 communiquent 1'un avec 1'autre et que 1'air comprimé peut s'écouler de l'orifice d'admission 1, à travers l'orifice de sortie 4, vers les organes d'actionnement du frein. Le mouvement de descente du piston de gradation 24 est déclenché par une pédale de frein non représentée et agissant sur un disque de pression 30 qui entoure de façon mobile un appendice en forme de col 31 du piston de gradation 24 et sollicite ce dernier par l'intermédiaire d'un ressort en caoutchouc 32 qui entoure également de façon mobile l'appendice 31. Le déplacement du disque de pression 30 est limité à son extrémité supérieure par un écrou 33 prévu sur l'appendice 31. Si l'on abaisse la pédale de frein, le disque de pression 30 est alors contraint à comprimer le ressort de caoutchouc 32 qui, de son côté, abaisse le piston de gradation 24, à 1'encontre de la résistance du ressort de pression 26, jusqu'à ce que la communication avec l'atmosphère soit coupée et que le siège de soupape 11 soit détaché, après quoi la pression qui s'établit dans la chambre de pression ou dans 70 25875 5 2068737 dans le canal de sortie 10 agit sur la face inférieure du piston de gradation 24 et, conjointement, avec la force de rappel du ressort de pression 26, et en continuant à comprimer le ressort de caoutchouc 32, déplace vers le haut le 5 piston de gradation 24, jusqu'au recouvrement des éléments de clapets d'admission et d'échappement. Suite à l'abaissement ou au rappel de la pédale de frein, croît ou décroît la pression dans la chambre de pression 10 du premier circuit de freinage. 10 Le deuxième circuit de freinage, se trouvant entre les cloisons transversales 7 et 8, présente une chambre de commande 34 qui est séparée de la chambre de pression 36 par un piston de commande 35. Le piston de commande 35 se compose d'un piston extérieur 37 et d'un piston intérieur 38 qui est 15 monté de manière à pouvoir se déplacer dans un évidement annulaire 39 du piston extérieur 37 et qui est appliqué normalement, par un ressort de pression 40, contre la face frontale intérieure du piston extérieur 37. Par sa face d'étanchéité inférieure 41, le piston 38 sollicite un clapet 42, 20 comparable en construction et en mode de fonctionnement au dispositif précédemment décrit du premier circuit de freinage. Le piston extérieur 37 comprend, en outre, un alésage de mise à 1'atmosphère 43 qui s'étend radialement. Le troisième circuit de freinage se trouvant au-25 dessous de la cloison transversale 8 présente également une chambre de commande 44 et une chambre de pression 45 qui sont séparées l'une de l'autre par un piston de commande 46. Le piston de commande 46, contrairement au piston de commande 35 du deuxième circuit de freinage, est réalisé en une seule pièce 30 et est pourvu, dans sa partie centrale, d'un appendice de corps de clapet 48 entourant une tige de pression 47, appendice qui, par sa face d'étanchéité inférieure 49 actionne également un clapet 50. Le piston de commande 46, lui aussi, possède un alésage radial de mise à l'atmosphère 51 qui débouche, d'un 35 côté, entre deux anneaux d'étanchéité prévus sur la paroi de 70 25875 6 2068737 de glissement du piston de commande 46 et, d'un autre côté, dans 1'appendice de corps de clapet 48. Le piston de commande 46 est normalement appliqué par un ressort de pression 52 contre une butée supérieure de la cloison transversale 8. 5 La chambre de pression 10 du premier circuit de freinage communique avec la chambre de commande 34 du deuxième circuit de freinage, par l'intermédiaire d'un orifice de commande 53, et la chambre de pression 36 du deuxième circuit de freinage communique avec la chambre de commande 44 du O troisième circuit de freinage par l'intermédiaire d'un orifice de commande 54. Le mode de fonctionnement du dispositif décrit est le suivant : Lors de 1'actionnement de la pédale de frein, le 15 disque de pression 30 déplace vers le bas le piston de gradation 24, par l'intermédiaire du ressort de caoutchouc 32 qui se déforme jusqu'à ce que la face annulaire d'étanchéité 29 de ce piston obture d'abord le passage vers l'atmosphère, c'est-à-dire la mise à l'atmosphère, et lors de la continua-20 tion du mouvement de descente, ouvre le clapet 12, de sorte que l'air comprimé peut affluer du canal d'admission 9 dans la chambre de pression 10 et, de ce fait, dans les cylindres de frein non représentés du premier circuit de freinage. La pression s'établissant dans la chambre de pression 10 solli-25 cite, en outre, conjointement avec le ressort de pression 26, la face inférieure du piston de gradation 24, qui se déplace à nouveau vers le haut, et en même temps, par l'intermédiaire de l'orifice de commande 53, le piston de commande 35 du deuxième circuit de freinage, piston qui se déplace vers le 30 bas, à 1'encontre de la pression du ressort 40. Le piston intérieur 38, entraîné en même temps vers le bas, actionne le clapet 42 et ouvre, de ce fait, le deuxième circuit de freinage, de sorte que les cylindres de frein de ce dernier sont, eux aussi, alimentés par l'afflux d'air comprimé. Cette 35 opération se répète encore une fois, du fait que l'air comprimé 70 25875 7 2068737 déborde en même temps de la chambre de pression 36 du deuxième circuit de freinage dans la chambre de commande 44 du troisième circuit de freinage, par l'intermédiaire de l'orifice de commande 54. Le piston de commande 46, déplacé de cette manière 5 vers le bas, actionne, au moyen de son appendice de corps de clapet 48, le clapet 50, et ouvre par là aussi le troisième circuit de freinage. Le processus fonctionnel précédemment décrit se produit quand les circuits de freinage sont tous trois en parfait état de fonctionnement. En cas de défaillance 10 du premier circuit de freinage, le deuxième circuit de freinage s'ouvre par actionnement mécanique lorsque l'on continu d'abaisser la pédale de frein, du fait que le boulon fileté 28 déplace vers le bas la tige de pression 22, après quoi cette dernière déplace, de son côté, vers le bas le piston 15 intérieur 38 qui en est solidaire, pour actionner le clapet 42, et, de la manière précédemment décrite, le deuxième cir-. cuit de freinage et finalement le troisième circuit de freinage sont ouverts. En cas de défaillance du deuxième circuit de freinage, le piston de commande 35 du deuxième circuit de 20 freinage est, comme précédemment décrit, sollicité par la pression du premier circuit de freinage. Etant donné, cependant, que la contre-pression du deuxième circuit de freinage fait défaut sur la face inférieure du piston de commande 35, le piston intérieur 38 et la tige de pression 22 qui y est 25 reliée, continuent encore à se déplacer vers le bas, jusqu'à ce que la tige de pression 22 actionne la tige de pression 47 et, ainsi, le piston de commande 46 du troisième circuit de freinage. En cas de défaillance de deux circuits quelconques de freinage, la manière d'opérer du robinet de commande est 30 telle qu'est garanti le fonctionnement du troisième circuit de freinage restant. Il est encore à noter que le jeu existant entre le boulon fileté 28 et la tige de pression 22 est dimensionné de telle sorte qu'avant l'ouverture du clapet d'admission, 35 aucune pression additionnelle, en particulier la pression 70 25875 8 2068737 des ressorts de pression 40 et 52, n'agit sur le ressort de caoutchouc 32. On évite par là une déformation prématurée du ressort de caoutchouc 32. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au mode de réalisation qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple, sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'invention. 70 25875 9 2068737 REVENDICATIONS 1. Robinet de commande pour un équipement de freinage à air comprimé à trois circuits sur des véhicules automobiles qui possèdent trois systèmes de freinage à commande séparée et indépendants les uns des autres, par exemple pour les roues avant et arrière du véhicule tracteur et les roues de la semi-remorque, les pistons servant à la régulation de la pression de freinage ainsi que les clapets d'admission et d'échappement pour l'air comprimé, comme ceci est connu pour les robinets de commande pour équipements de freinage à air comprimé à deux circuits, étant montés dans le corps du robinet les uns derrière les autres dans le sens de la manoeuvre, le piston du premier circuit de freinage étant commandé mécaniquement par l'intermédiaire d'un organe de gradation et le piston du deuxième circuit de freinage étant commandé par la pression du premier circuit de freinage, caractérisé en ce qu'il comprend un piston-relais constitué en une seule pièce, muni d'un appendice de corps de clapet connu en soi, monté en tandem en aval du premier et du deuxième circuit de freinage, et pouvant être sollicité par la pression du deuxième circuit de freinage, par l'intermédiaire d'un alésage du corps, alésage connu en soi dans les robinets de commande à deux circuits.