Brevet FR2079371A1 — publié le 19711112

i 2079371 La présente invention concerne une soupape de frein à main pour installations de freinage de véhicules automobiles, comportant une soupape à double siège et à obturateur mobile pour le contrôle de la décharge et de l'alimentation en fluide sous pression d'un 5 conduit de frein menant auxcylindres de frein. Une telle soupape de frein à main est connue (demande de brevet allemand publiée DOS 1 475 939)" Elle a l'inconvénient que les allures de la pression ne peuvent pas être changées simplement en fonction de la course du levier à main. De plus, un piston de 10 réaction de la soupape est sollicité par la pression de freinage ajustée à chaque fois dans le conduit de frein, pour que le conducteur puisse sentir une force de réaction comparable. Le mécanisme de manoeuvre de la soupape est de ce fait exposé à des forces importantes» Toutefois, si la manoeuvre de la soupape de 15 frein à main s'effectue sans 1 * intermédiare d'une timonerie, le conducteur peut seulement évaluer à chaque fois la force du freinage d'après la position du levier de frein à main. Une réaction n'est donc pas nécessaire. Le but de l'invention est de supprimer totalement la réac-20 tion qui n'est pas nécessaire dans une soupape de frein à main. En outre, les allures mentionnées de la pression de la soupape cbivent pouvoir être changées facilement. Enfin, le mécanisme de manoeuvre doit seulement être exposé à de faibles forces. Conformément à l'invention, ces résultats sont obtenus par 25 le fait que l^s deux sièges de la soupape à double siège sont prévus sur des éléments formant piston qui sont axialement. mobiles dans le corps de la soupape de frein à main, que cette dernière est réalisée de manière à ne pas produire une réaction, et que le piston portant le siège de la soupape d'échappement est sollicité par une force 50 de commande d'un élément élastique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res-sortiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif;, ainsi que des dessins annexés dans lesquels s 55 - la figure 1 est une coupe longitudinale d'une soupape de frein à main suivant l'invention; - la figure 2 est une coupe transversale de la soupape de frein à main, suivant la ligne II-II de la figure 1; 71 04678 2 2079371 - la figure 3 est un diagramme représentant les allures de la pression en fonction du déplacement angulaire du levier à main. La soupape de frein à main représentée comporte un corps I qui est essentiellement cylindrique et dont l'ouverture en haut est fermée par un couvercle 2. Celui-ci porte un appendice tubu-laire 3 dans lequel est monté un levier à main 4 servant à la rotation du couvercle^ ce levier est mobile axialement et est sollicité dans ce sens par un ressort, ce qui peïmet son encliquetage dans un trou 4? de la paroi extérieure du corps 2 lorsque le levier occupe une position déterminée. Une came 6 en forme de disque est fixée^sur le côté intérieur du couvercle 3 au moyen d'une vis 5 disposée dans ce couvercle,, La came 6 est située sous une bague d'arrêt 7 retenue dans la paroi intérieure du corps de la soupape. Le couvercle 3 et la came 6 sont de cette manière maintenus axialement dans le corps 1 tout en pouvant tourner dans celui-ci. L'espace 9 formé entre la face inférieure du couvercle & le dessus de la came contient un ressort spiral 10 dont l'extrémité intérieure II sert d'élément d'accouplement entre le couvercle 3 et la came 6, et dont l'extrémité extérieure 12 est ancrée dans un perçage radial 12' de la paroi du corps de la soupape. La came 6 porte sur sa face inférieure deux parties de came 6! à faible inclinaison qui sont situées en vis-à-vis de deux saillies 13' formées sur le dessus d'un disque de commande 13 placé sous la came 6. Le disque de commande 13 comprend deux pattes latérales 13" par lesquelles il est retenu dans deux rainures axiales 14 du corps 1. Par conséquent, le disque de commande 13 peut se déplacer dans le sens de la longueur du corps 1, mais ne peut pas tourner dans celui-ci. Sous le centre du disque de commande 13 est disposé un poussoir de soupape 15 dont la moitié supérieure est entourée par une pièce tubulaire 16. Celle-ci est accouplée axialement au poussoir 15 par un ressort 16!, elle est montée axialement mobile, de façon étanche, dans un manchon d'étânehéité 17 solidaire du corps, et elle traverse avec du jeu radial une rondelle de butée 18. Celle-ci sert de butée de fin de course supérieure pour un piston annulaire 19 portant un siège de soupape, dont la partie formant le piston est étanchée par rapport à la paroi intérieure «il corps 71 04678 3 2079371 au moyen d'un joint 19". Un espace 20 entre le piston 19 et le manchon 1J forme l'espace à air d'alimentation de la soupape; cet espace est raccordé à un récipient d'alimentation non représenté. Plusieurs ressorts de commande 21 ont tendance à appliquer 5 le piston 19 contre la rondelle de butée l8„ Le piston 19 porte un siège de soupape 19' qui coopère avec la rondelle de butée 18 ainsi qu'avec un cône d'étanchéité 22. Celui-ci forme le premier obturateur d'.une soupape à double siège 19', 22, 23, 24' et il est disposé sur la paroi, extérieure de la pièce tubulaire 16 qui 10 porte à son bord inférieur annulaire le second obturateur 23 de cette soupape à double siège. Les ressorts de commande 21 sont placés autour d'un piston plongeur 24 ayant la forme d'une douille et comprenant une partie supérieure 24' formant siège de soupape, et une partie inférieure 24", formant un rebord radial. La partie 15 19' formant siège de soupape constitue avec le cône d'étanchéité 22 la soupape d'admission 19'/22 tandis que la partie 24' formant siège de soupape constitue avec l'obturateur 23 la soupape d'échappement 24'/23. Un ressort 40 -disposé dans le piston plongeur 24 en forme 20 de douille- a tendance à pousser le piston 24 vers le haut, vers la pièce tubulaire 16. La surface latérale extérieure du piston plongeur 24 glisse de façon étanche dans un manchon 25 qui est solidaire du corps et qui est disposé entre un épaulement 26 de la paroi intérieure du corps et une contre-butée 27 pour le 25 ressort de commande 21. Le centre du corps comprend un appendice tubulaire 28 dans l'extrémité supérieure duquel est placé un siège de soupape annulaire 29. L'intérieur de l'appendice tubulaire 28 est raccordé à un conduit de blocage 28' et contient un obturateur 30 pour le siège de soupape 29 qui est appliqué par en bas contre le •jq siège de soupape 29 au moyen d'un ressort 31, et qui est fixé sur l'extrémité inférieure du poussoir de soupape 15. Le siège 29 et l'obturateur 30 forment ensemble une soupape à une voie 29/30 dont le but est expliqué par la suite. Le poussoir 15 traverse une ouverture de la partie 24' •55 -formant siège de soupape- du piston plongeur 24, et présente un épaulement 33 situé à une faible distance de ladite partie 24' dans la position représentée des différentes parties de la soupape. Un espace 34 -contenant les ressorts de commande 21-est relié par un canal latéral 35 à un raccordement 36 pour un conduit de frei 71 0^678 b 2079371 nage 37, et un espace 38 qui communique avec l'air extérieur entoure le pied de l'appendice tubulaire 28. La came, le disque de commande, le poussoir de soupape et les parties mobiles de la soupape à une voie,de la soupape 5 d'admission et de la soupape d'échappement sont disposés sur l'axe longitudinal de la soupape. La soupape de frein à main qui vient d'être décrite est une soupape transmettant une chute de pression à un appareil utilisateur, - à savoir à un cylindre de frein à accumulation de force à ressort 10 non représenté qui est raccordé au conduit de freinage 37, qui est sous la pression de l'air d'alimentation pendant la marche du véhicule, et qui est déchargé pour le freinage. Dans la position de départ, la chambre 20 -dans laquelle règne la pression de l'air d'alimentation- de la soupape de frein 15 à main communique à travers la soupape d'admission ouverte 19'/22 avec l'espace 34 contenant les ressorts de commande et, de là,' par l'espace 35.» le raccordement 36 et le conduit 37, avec le cylindre de frein à accumulation de force à- ressort. Le conduit de blocage 28' -menant à une soupape d'arrêt non 20 représentée- est sous pression et est fermé par rapport à l'extérieur par la soupape à une voie 29/30. Avant la commutation de la soupape de frein à main proprement dite, cette soupape à une voie 29/30 doit être ouverte, ce qui provoque la décharge du conduit de blocage 28'. Lorsque le levis? à main 4 de la soupape de frein à main 25 est tourné dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre (figure 2), la came 6 et ses deux parties formant came tournent également et font descendre le disque de commande 13, provoquant ainsi le bandage du ressort spiral 10. Le mouvement axial du disque de commande 13 fait descendre le poussoir de soupape 15. A cette 50 première phase de mouvement participe l'obturateur 30 de la soupape à une voie 29/30; celle-ci est immédiatement ouverte, et le conduit de blocage 28' est déchargé à travers l'espace 38 communiquant avec l'air extérieur. La courbe de la chute, de pression dans le conduit de blocage 28' est représentés en traits interrompus sur 35 le diagramme de la figure 3« - Si le levier à main 4 est tourné davantage, ce qui fait descendre plus encore, le poussoir 15J-n- ressort -15"' et le piston plongeur 24 sont entraînés. La soupape d'admission 19'/22 se ferme tout d'abord, et l'entrée de l'air d'alimentation dans le conduit de 71 04678 5 2079371 freinage 37 est bloquée. L'épaulement 33 du poussoir 15 s'applique contre la zone intérieure de la partie 24' formant siège de soupape, et le piston plongeur 24 descend avec la pièce tubulaire 16. 5 La suite du déroulement des opérations à l'intérieur de la soupape dépend en premier lieu de la force avec laquelle les ressorts de commande 21 agissent sur le piston 19 à siège de soupape; l'action du faible ressort 40 n'est pas importante et peut donc être négligée pour la ]_q suite de la description. Il en va de même pour la faible différence de diamètre entre la surface d'appui de l'obturateur 23 sur la partie 24' formant siège de soupape, et la zone d'étanchéité du manchon 25 sur la paroi latérale extérieure de la douille; cette différence de diamètre est de 4 mm et correspond à une force de 10 kg qui représente la seule force de réaction de la soupape. Cette force de 10 kg est si faible que le mécanisme de manoeuvre pour le mouvement longitudinal du poussoir de soupape et composé de la came 6 et du disque de commande 13 peut être relativement léger, ce qui apporte un avantage particulier. 20 Si le levier à main 4 est tourné davantage dans le sens du freinage, la soupape d'échappement 23/24' est ouverte et le conduit de freinage 37 est déchargé. Grâce à la chute de pression dans le conduit de freinage, les ressorts d'accumulation dans les cylindres de frein à accumulation de force à ressort peuvent 25 serrer les freins des roues. La décharge du conduit de freinage se poursuit jusqu'à ce que la pression d'alimentation dans l'espace 20 prédomine et fait descendre le piston 19 à siège de soupape. Si les ressorts de commande 21 ont une forte précontrahte, ce processus se déroule assez tardivement, et on obtient une allure de la jO pression avec avance de la chute de pression transmise,comme représenté par la courbe A sur le diagramme de la figure 3. Par contre, si les ressorts de commande 21 sont détendus lorsque le piston 19 occupe sa position haute, on obtient un rapport de pression selon lequel la pression d'alimentation est égale à la pression dans le 35 conduit de freinage. On obtient ainsi une courbe sans avance, comme représentée sur la figure 3 par la courbe B. Selon une troisième possibilité, le rebord 24" du piston plongeur 24 s'applique plus t6t contre l'épaulement 26 que le siège de soupape 19'ne s^ppli- 71 04678 6 2079371 que contre la rondelle de butée 18 (figure l). On obtient dans ce cas dans le conduit de freinage 37 une pression qui est inférieure à la pression d'alimentationUne courbe correspondante est désignée par C dans le diagramme de la figure 3» 5 , Si les" ressorts de commande 21 sont ainsi conçus, la soupape d'admission 19'/22 est encore fermée à la position de départ de la soupape de frein à main, comme représenté sur le dessin. Si le levier 4 est tourné au maximum, ce qui correspond au freinage à fond, l'extrémité intérieure du levier s'encliquette 10 dans un trou V de la paroi du couvercle 2 du corps de soupape; le frein est ainsi verrouillé. Pour le déverroulllage de ce frein de stationnement, le levier doit tout d'abord être retiré dans le sens de son axe. C'est seulement ensuite qu'il peut à nouveau être pivoté et que le frein peut être desserré par l'augmentation 15 de la pression. Il est visible que la conformation de la soupape de frein à main est telle que la soupape à une voie 29/30 peut être montée et démontée sans que cela affecte le fonctionnement du reste de la soupape. 71 04678 7 2079371 REVENDICATIONS 1. Soupape de frein à main pour installations de freinage de véhicules automobiles, comportant une soupape à double siège et à obturateur mobile pour le contrôle de la décharge et de l'alimentation en fluide sous pression d'un conduit de frein 5 menant aux cylindres de frein, caractérisée par le fait que les deux sièges de la soupape à double siège sont prévus sur des éléments formant piston qui sont axialement mobiles dans le corps de la soupape de frein à main, que cette dernière est réalisée de manière à ne pas produire une réaction, et que le piston por-10 tant le siège de la soupape d'échappement est sollicité par une force de commande d'un élément élastique. 2. Soupape de frein à main selon la revendication 1, comportant en outre une soupape à une voie destinée de préférence au contrôle de la pression dans un conduit de blocage reliant 15 des cylindres de frein à accumulateur de force à ressort avec l'air extérieur, caractérisée en ce que la soupape à une voie peut être ouverte au moyen d'un poussoir de soupape avant la commutation de la soupape à double siège. 3. Soupape de frein à main sëbn la revendication 2, carac-20 térisé en ce que la soupape à une voie peut être montée et démontéej sans que cela affecte le fonctionnement du reste de la soupape.