Brevet FR2134462A1 — publié le 19721208

La présente invention concerne un dispositif de freinage à accumulation de force à ressort pour véhicules automobiles, comprenant une soupape de frein de stationnement destinée à commander la pression dans un eylindre de frein à accumulateur à ressort , ainsi qu'une soupape d'arrêt branchée 5 en amont du cylindre de frein et contrôlant à la fois le conduit de frein et un conduit d'arrêt, cette soupape d'arrêt comprenant un piston de manoeuvre et un obturateur accouplé avec jeu axial à ce piston et faisant partie d'un clapet de retenue contrôlant le reflux du fluide depuis le conduit de frein vers le conduit d'alimentation. 10 Un tel dispositif de freinage à accumulateur à ressort est connu par le brevet français n° 1 586 702 par exemple. Dans ce dispositif connu, le conduit d'arrêt est alimenté en air comprimé à travers une soupape pour produire le desserrage d'urgence des cylindres de frein à accumulateur à ressort. Cet air comprimé doit déplacer le piston de manoeuvre dans la soupape 15 d'arrêt contre un ressort d'une force relativement grande pour ouvrir le passage vers le cylindre de frein sans qu.Vili subsiste un étranglement. Une telle ouverture n'est cependant possible que lors^ve.le débit dans le conduit d'arrêt est important. En beaucoup de cas, un tel débit ne peut pas"être obtenu. Le but de l'invention est de perfectionner le dispositif de frei-20 nage décrit ci-dessus de manière qu'il travaille également de façon fiable lorsque, pour produire le desserrage d'urgence de l'accumulateur à ressort par le conduit d'arrêt, le débit d'air comprimé disponible est faible, tout au moins initialement. Un tel perfectionnement est particulièrement important pour les véhicules utilisés par les pompiers, car ces véhicules doivent être 25 prêts à partir aussi rapidement que possible en cas d'alarme, en dépit du fait qu'après une période d'arrêt souvent prolongée, le frein à accumulateur à ressort s'est serré par suite de la diminution de la pression dans le cylindre de frein. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu par le fait qu'un 30 ressort sollicite le piston de manoeuvre dans le sens de la fermeture du clapet de retenue, de sorte que le piston de manoeuvre maintienne le clapet de retenue fermé lorsque le cylindre de frein à accumulateur à ressort est alimenté en air comprimé par le conduit d'arrêt et lorsqu'il est déchargé, et permette-:, l'établissement d'une communication efficace entre le conduit d'arrêt et le 35 cylindre de frein à accumulateur à ressort en cas de desserrage d'urgence. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, représentant schématiquement un dispositif de freinage suivant l'invention. 72 14517 2 2134462 Le dessin représente une soupape de frein de stationnement 1 à commande manuelle qui est branchée sur un conduit d'alimentation 2 venant drun réservoir 2' et qui contrôle la communication entre ce conduit d'alimentation et un conduit de frein 3, 4. Ce conduit de frein 3, 4 contient une soupape d'arrêt 5 et mène jusqu'à un cylindre de frein 6 à accumulateur à ressort. Ce cylindre de frein contient un piston 7 qu'un ressort d'accumulation de force a tendance à pousser dans sa position de fin de course gauche, dans laquelle les freins du véhicule sont serrés. La partie 3 du conduit de frein 3, 4 mène à une tubulure de raccordement centrale 9 de la soupape d'arrêt 5. L'ouverture interne de cette tubulure de raccordement 9 forme un siège de clapet 10 pour un obturateur 11 en forme de disque. Un ressort 12 - disposé.sur le côté de l'obturateur 11 qui est à l'opposé du siège 10 - a tendance à maintenir l'obturateur 11 sur son siège 10. Le siège 10 et l'obturateur 11 constituent un clapet de retenue de la soupape d'arrêt 5. L'obturateur 11 et le ressort 12 sont disposés dans une chambre 13 sur laquelle est branchée la partie 4 du conduit de frein 3, 4. Cette chambre est délimitée à l'intérieur de la soupape d'arrêt 5 par une cloison fixe 14 qui fait partie du corps de la soupape et qui est traversée au centre, avec jeu radial, par un tube 15 portant un piston de manoeuvre 16. La paroi du tube 15 est traversée diamétralement par une goupille 17 qui traverse également un perçage transversal 19 d'un appendice 18 faisant saillie dans le tube 15 et constituant une partie de l'obturateur 11 du clapet de retenue. Le diamètre du perçage transversal 19 est plus grand que le diamètre de la goupille 17, de sorte que l'appendice 18 et par suite l'obturateur 11 du clapet ont du jeu axial par rapport au piston de manoeuvre 16 et par rapport à cette goupille 17 qui forme l'élément d'accoujfement entre l'obturateur 11 et le piston de manoeuvre 16. L'appendice 18 porte une tige 18' qui traverse avec jeu une cloison^transver-sale 15' disposée dans le tube 15. Cette tige 18' forme avec le bord de la cloison transversale 15' qui l'entoure un point d'étranglement autonettoyant à l'intérieur du tube 15. Le piston de manoeuvre 16 est mobile dans un cylindre 20 dont la paroi interne porte deux butées axiales 21 et 22 pour ce piston. La butée 22 présente des percées 23 pour le passage de l'air. Le piston de manoeuvre 16 porte un joint extérieur réalisé à la façon d'un manchon et portant une lèvre d'étanchéité 24 dirigée vers le clapet de retenue 10, 11. La soupape d'arrêt comprend en outre une chambre 26 définie par une paroi extrême 25 du cylindre 20 et par le piston 16, dans laquelle est disposé un ressort 27 qui a tendance à' appliquer le piston 16 contre la butée 22 et à 72 14517 3 2134462 maintenir l'obturateur 11 du clapet de retenue 10, 11 contre son siège 10, par l'intermédiaire du piston 16 et du ressort 12. La chambre 26 de la soupape d'arrêt est raccordée à la soupape de frein de stationnement 1 par un conduit d'arrêt 28. Ce dernier est contrôlé dans la soupape de frein de 5 stationnement 1 par un clapet 1' qui est fermé lorsque la soupape de frein de stationnement n'est pas actionnée, mais qui est ouvert, en établissant une communication entre l'atmosphère extérieure et le conduit d'arrêt 28, lorsque la soupape de frein de stationnement est actionnée. Le dispositif de freinage qui vient d'être décrit fonctionne de la 10 manière suivante : Lorsque le véhicule est arrêté, il ne règne pas de pression dans le cylindre de frein 6 et le ressort d'accumulation de force 8 de ce cylindre a serré les freins du véhicule. Lorsque le moteur du véhicule est mis en marche, la soupape de frein 15 de stationnement 1 n'étant pas actionnée, de l'air comprimé venant du conduit d'alimentation 2 traverse la soupape de frein de stationnement 1, pénètre dans la partie 3 du conduit de frein, traverse le clapet de retenue 10,11 qui s'ouvre sous la pression de l'air et s'écoule à travers la chambre 13 et la partie 4 du conduit de frein jusque dans le cylindre de frein 6 à accumulateur à ressort. 20 Le piston 7 comprime le ressort d'accumulation de force 8 et provoque ainsi le desserrage des freins. La pression régnant dans la chambre 13 se propage à travers le point d'étranglement autonettoyant 15',18' dans le conduit d'arrêt 28, mais ce conduit est fermé dans la soupape de frein de stationnement 1. 25 Au moment d'un freinage, le conduit d'arrêt 28 est tout d^abord ouvert par l'ouverture du clapet 1' dans la soupape de frein de stationnement 1. La chambre 26 de la soupape d'arrêt 5 est donc déchargée. La pression du cylindre de frein 6, régnant également dans la chambre 13 et sous le piston de manoeuvre 16, fait monter ce dernier contre la force du ressort 27, jusque contre 30 sa butée 21. Par suite de sa montée, le piston de manoeuvre 16 ouvre le clapet de retenue 10, 11 de sorte que le cylindre de frein 6 communique à présent à travers le conduit de frein 3,4 avec la soupape de frein de stationnement 1. Lorsque cette dernière est actionnée davantage, il s'établit à l'intérieur de cette soupape une communication avec l'atmosphère extérieure, de sorte que 35 le conduit de frein 3,4 et le cylindre de frein 6 sont déchargés et que le ressort 8 peut serrer les freins. Lorsque, pendant une telle diminution de la pression dans le-,conduit de frein 3,4 , la pression dans la chambre 13 est descendue jusqu'à 0,3 atmosphère 72 14517 4 2134462 relative environ, la force du ressort 27 prédomine sur le piston de manoeuvre 16 et il applique celui-ci contre la butée 22. Pendant ce mouvement du piston de manoeuvre 16, l'obturateur 11 est appliqué contre son siège 10 et le clapet de retenue 10,11 est alors fermé. La pression résiduelle dans le cylindre de 5' frein 6 disparaît par l'air qui continue à s'échapper à travers le point d'étranglement 15 ',18' et à travers le conduit d'arrêt 28 communiquant avec l'atmosphère extérieure. En cas de rupture de la partie 3 du conduit de frein 3,4 pendant la marche du véhicule, le cylindre de frein 6 à accumulateur à ressort ne peut 10 pas provoquer i,ntempestivement le serrage des freins pour les raisons suivantes : 1.' Dans les chambres 13 et 26 règne la même pression car le conduit d'arrêt 28 est fermé dans la soupape de frein de stationnement 1, et le ressort 26 presse le piston de manoeuvre 16 contre la butée 22, de sorte que l'obturateur 11 maintient le clapet de retenue 10,11 fermé. 15 2. L'air comprimé ne peut pas s'échapper vers la partie 3 - qui est rompue - du conduit de frein puisque le clapet de retenue 10,11 est fermé. Le risque d'une rupture de la partie 4 du conduit de frein 3,4 peut être évité en montant la soupape d'arrêt 5 directement sur le cylindre de frein 6 à accumulateur à ressort. 20 En cas de rupture du conduit d'arrêt 28, l'air comprimé s'échappant par ce conduit ne peut pas dépasser le débit dans le point d'étranglement 15',18'. Ce débit est si faible que la perte qu'il occasionne peut facilement être compensée par le conduit de compensation du compresseur 29 sur lequel est branché le conduit d'alimentation 2. L'attention du conducteur est attirée sur le défaut 25 par l'échappement continu de l'air. Lorsque le frein à accumulateur à ressort doit être desserré en cas d'urgence alors que la partie 3 du conduit de frein est cassée, le conduit d'arrêt 28 est mis sous pression à partir d'un réservoir particulier 30 et à travers une soupape de desserrage d'urgence 31 et un conduit d'embranchement 32. Cet air 30 * "comprimé s'écoule vers le cylindre de frein 6 le long de la lèvre d'étanchéité 24 - qu'il écarte du cylindre - et à travers les percées 23, et également à travers le point d'étranglement 15',18'. Le piston 7 comprime le ressort 8 d'accumulation de force et desserre les freins. Après un tel desserrage en cas d'urgence, le frein peut à nouveau être 35 serré par l'actionnement de la soupape de frein de stationnement 1, ce qui provoque la décharge du conduit d'arrêt 28. 72 14517 5 2134462 L'avantage de ce dispositif de freinage à accumulateur de force à ressort réside dans le fait que, lors du desserrage d'urgence de l'accumulateur à ressort, le cylindre de frein 6 peut être rempli rapidement avec de l'air comprimé s'écoulant le long de la lèvre d'étanchéité du piston de manoeuvre 16, du fait que cette lèvre s'écarte du cylindre, et également à travers le point d'étranglement 15',18'. Le desserrage de l'accumulateur à ressort peut être produit dans cette installation par deux circuits, d'une part à travers le conduit de frein 3 et, d'autre part, à travers les conduits 32 et 28. 72 14517 6 2134462. R_E_Y_E_N_D_X_C_A T_I_O N_S 1. Dispositif de freinage à accumulation de force à ressort pour véhicules automobiles, comprenant une soupape de frein de stationnement destinée à commander la pression dans un cylindre de frein à accumulateur à ressort, ainsi qu'une soupape d'arrêt branchée en amont du cylindre de frein 5 et contrôlant à la fois le conduit de frein et un conduit d'arrêt, cette soupape d'arrêt comprenant un piston de manoeuvre et un obturateur accouplé avec jeu axial à ce piston et faisant partie d'un clapet de retenue contrôlant le reflux du fluide depuis le conduit de frein vers le conduit d'alimentation, caractérisé par le fait qu'un ressort sollicite le piston de manoeuvre dans 10 le sens de la fermeture du clapet de retenue, de sorte que le piston de manoeuvre maintienne le clapet de retenue fermé lorsque le cylindre de frein à accumulateur à ressort est alimenté en air comprimé par le conduit d'arrêt et lorsqu'il est déchargé, et permette l'établissement d'une communication efficace entre le conduit d'arrêt et le cylindre de frein à accumulateur à ressort en cas de desserrage d'urgence . 15 2. Dispositif de freinage à accumulateur à ressort selon la revendi cation 1, caractérisé en ce que le piston de manoeuvre est retenu axialement entrejjd#yx butées solidaires du corps de la soupape d'arrêt, la butée située du côté du clapet de retenue présentant des canaux radiaux pour le passage de l'air. 20 3. Dispositif de freinage à accumulateur à ressort selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le piston de manoeuvre comprend un corps de piston portant une lèvre d'étanchéité et un tube disposé au centre. i 4. Dispositif de freinage à accumulateur à ressort selon la revendication 3, caractérisé en ce que la lèvre d'étanchéité du piston de manoeuvre permet le 25 passage d'air comprimé dans le sens correspondant au remplissage du cylindre de frein à accumulateur à ressort.