Brevet FR2229593A1 — publié le 19741213

La présente invention a pour objet un système de freinage pneumatique à plusieurs circuits, destiné plus particulièrement aux véhicules automobiles. Ce système de freinage comporte une installation d'alimentation en air comprimé et il présente des soupapes de protection et des réservoirs correspondant au nombre des circuits, et une valve de décélération pour freins à circuits multiples qui est branchée d'une part sur le réservoir et d'autre part sur les conduites de frein. Des systèmes de freinage pneumatique de ce genre sont connus par les brevets allemands AS 1 176 500 et 1 175 095. Les soupapes de protection sont réalisées selon le nombre de circuits prévus. La soupape de protection est montée dans la conduite provenant du régu- lateur de pression de I'installation d'alimentation en air- comprimé. De la valve de protection, diverses conduites, correspondant au nombre des circuits, mènent vers les différents réservoirs. Chaque dispositif de sflreté de la valve de protection consiste pour l'essen- tiel en un organe de réglage du genre d'un piston sollicité par un ressort. Ce dispositif de streté ouvre seulement quand la pression fournie par la source d'air comprimé surmonte la force du ressort. Comme les valves de protection connues jusqu'ici, et qui peuvent aussi faire l'objet de réalisations à plusieurs circuits, sont intercalées entre le régulateur de pression et les réservoirs, l'idée de simplifier la construction en formant un bloc réunissant la valve de protection soit avec le régulateur de pression soit avec les réservoirs, se suggère d'elle-même. C'est ainsi que, par exemple, la demande de brevet publiée en Allemagne 2 233 144 montre un régulateur de pression dans lequel est disposée une soupape de protection. Un inconvénient réside dans le fait que, dans cette forme de réalisation, chaque réservoir individuel doit être relié par une conduite séparée au régulateur de pression ou plus précisément à la valve de protection qu'il renferme. Les valves de protection décrites ci-dessus servent à protéger les circuits de freinage associés aux véhicules tracteurs et éventuellement aussi à la remorque. Grâce à la demande de brevet publiée en hllemagne 2 127 & 3, il est connu d'incorporer la soupape de protection dans le distributeur de remorque pour protéger ainsi le circuit de freinage de la remorque. La présente invention a pour objet de supprimer les inconvénients de la technique connue et de réaliser un système de freinage pneumatique à plusieurs circuits du type décrit précédemment et qui se distingue par une construction simplifiée et par l'économie de certaines conduites. Une forme de réalisation plus évoluée vise à éviter que les organes de réglage des soupapes de protection soient exposés aux impulsions de pression non amorties provenant de la source d d'air comprimé. Le système de freinage pneumatique à plusieurs circuits du type décrit ci-dessus est caractérisé selon la présente invention en ce que l'installation d'alimentation d'air comprimé est directement reliée à la valve de décélération à circuits multiples et que les soupapes de protection sont incorporées dans la valve de déceléra- tion ou qu'elles y sont accolées. On obtient ainsi une construction particulièrement simple de 1'ensemble du système de freinage pneumatique, vu que la valve de décélération à plusieurs circuits doit être présente de toute façon et que pour cela le façonnage supplémentaire, nécessaire pour l'incorporation ou l'accolement des soupapes de protection, ne joue pas un rôle très important.Un avantage essentiel réside en outre dans le fait que les conduites, qui relient chaque réservoir à la valve de décélération pour les freins à circuits multiples, sont utilisées en même temps comme conduites d'amenée et comme conduites d'échappement pour l'air comprimé. Les conduites séparées usuelles jusqu'ici entre la valve de protection et les réservoirs peuvent donc être supprimées. En général, il est recommandé d'incorporer les soupapes de protection dans la valve de décélération pour freins à circuits multiples, ctest-à-dire de les réunir en un bloc de construction avec les autres organes à l'intérieur du carter de la valve. Cela offre l'avantage spécial qu'il suffit de relier aussi la valve de décélération, par l'intermédiaire d'un seul raccord, au régulateur de pression du dispositif d'alimentation d'air comprimé.Il est cependant aussi possible d'accoler les soupapes de protection à la valve de décélération à circuits multiples et de relier toutes les soupa pes de protection au régulateur de pression par une seule conduite commune qui se partage en plusieurs branches. Là encore, les conduites de liaison usuelles jusqu'ici sont supprimées entre la soupape de protection et les réservoirs. Il est particulièrement avantageux de réunir les soupapes de protection et la valve de décélération en un seul bloc de construction et de disposer les soupapes de protection coaxialement avec le groupe de soupapes y associé du circuit considéré, dans le carter de la valve de décélération. On obtient ainsi une fabrication simple des diverses chambres cylindriques de la valve de décéleraç on et aussi une possibilité de montage simplifiée. fl est également possible de réaliser le groupe de soupapes de la valve de décélération et l'organe de réglage de la soupape de protection sous forme d'un bloc tiroir et ce, pour chaque circuit, ce bloc pouvant se glisser dans le carter de la valve de décélération.De façon utile, le diamètre du siège d'admission de chaque circuit de la valve de décélération est plus petit que le diamètre de ltorgane de réglage de la soupape de protection correspondante. Et alors la valve de décélération peut être réalisée avec l'évacuation de l'air par le haut, comme cela est connu en soi. On obtient un agencement simple pour l'évacuation de l'air si les doubles corps de soupape de la valve de décélération sont creux et s'ils sont guidés à l'intérieur de l'organe de réglage des soupapes de protection correspondantes, le joint entre les deux étant étoupé. On obtient ainsi l'évacuation de l'air par le bas. fl est particulièrement avantageux que la valve de décélération présente un raccord commun, destiné au raccordement de toutes les soupapes de protection à l'installation d'alimentation d'air comprimé. Cette conduite rejoint directement le régulateur de pres sinon. Une soupape à pointeau peut entre prévue dans le raccord commun de toutes les soupapes de protection pour protéger leurs organes de réglage des impulsions de pression provenant du compresseur de l'installation d'alimentation d'air comprimé ou plus précisément pour amortir les effets de ces impulsions.La soupape à pointeau est soumise de préférence à l'action d'un ressort réglable et son corps de soupape présente un piston auquel est admis l'air comprimé qui arrive de telle façon que la soupape à pointeau ne prend effet que dans la plage des pressions inférieures, tandis que, dans la plage supérieure, le passage vers les organes de réglage est complètement libéré. L'objet de l'invention peut être réalisé sous diverses formes de construction et de disposition. il sera décrit ci-dessous plus en détail à l'aide du dessin annexé qui en illustre plusieurs formes de réalisation à titre d'exemples. Sur ce dessin la figure 1 représente schématiquement un système de freinage pneu matique avec une vue en coupe de la nouvelle valve de décélération pour freins à circuits multiples; La figure 2 montre un système de freinage semblable à la figure 1 mais avec la valve de décélération réalisée sous une forme modifiée; La figure 3 est un schéma d'un système de freinage à haute pression pour une rame à remorque rail-route ou un convoi à re mcrque; La figure 4 montre un système semblable mais avec un frein à accumu lateur d'énergie à ressort pour la motrice;; La figure 5 illustre un système de freinage pneumatique pour un camion; et La figure 6 est une vue en coupe de la valve selon la figure 1, dans le plan indiqué par la ligne VI-VI de la figure 1. Le système de freinage pneumatique à plusieurs circuits représenté à la figure 1 comporte un dispositif d'alimentation en air comprimé qui se compose pour l'essentiel d'un compresseur 1 et d'un régalateur de pression 2, reliés par la conduite 3. Du régulateur de pression 2, la conduite 4 mène vers. la valve de décélération 5 pour freins à circuits multiples avec son carter 6. Cette conduite 4 est branchée sur le raccord 7 du carter 6. Ce dernier présente un autre raccord 8 d'où une conduite 9 va vers le réservoir d'accumulation air comprimé 10 de l'un des circuits. Pour assurer le freinage, les cylindres de frein 13 reçoivent l'air comprimé par l'intermédiaire du raccord Il et de la conduite de frein 12.Du raccord 14, la conduite 15 va vers le réservoir dlaccumulation 16 du deuxième circuit. Du réservoir 16, la conduite d'air de réserve 17 mène à la tête d'accouplement de frein 18. Et du raccord 19, la conduite de frein 20 mène vers l'autre t8te d'accouplement de frein 21. La partie supérieure de la valve de décélération 5 à double circuit est réalisée de façon connue en soi. De la manière usuelle, deux doubles corps de soupapes 22 sont prévus, dont chacun constitue conjointement avec des éléments du carter 6 et avec d'autres éléments mobiles une soupape d'admission et une soupape d'échappement. Une soupape de protection 23 est disposée coaxialement avec chaque soupe de soupapes de chaque circuit. Chaque soupape de protection 23 se compose pour l'essentiel d'une chambre cylindrique 24 prévue dans le carter 6, qui sert de guidage étanche à un piston 25. Chaque piston 25 s'appuie sur un ressort 26 dont la force est utilement réglable à l'aide d'une vis de réglage 27. Le piston 25 constitue, conjointement avec un bord rentré 28 du carter, une soupape droite pour le passage de l'air comprimé. Chaque circuit comporte une cnam- bre 29 coaxiale à la chambre cylindrique 24; cette chambre 29 communique avec'les raccords 8 et 14. La valve de décélération présente un dispositif d'évacuation de l'air commun, par l'intermédiaire du canal 30. Le système de freinage représenté à la figure 2 comprend pour l'essentiel les mêmes organes que celui selon la figure 1. Cependant, la version selon la figure 2 est un vrai système de freinage à deux circuits pour le seul véhicule moteur. Il y est, en effet, prévu un autre raccord 8' d'où une conduite 9t va vers le réservoir d'accumulation 10'. De mimez un deuxième raccord 111 est prévu dloù une conduite de frein supplémentaire 12' mène vers les cylindres de frein 13', ces organes constituant le deuxième circuit.Bien entendu, cette valve de décélération pour freins à plusieurs circuits peut aussi être réalisée à trois circuits, par exemple, le troisième circuit étant prévu pour le freinage de la remorque, comme cela a été montré à la figure 1 pour le second circuit. Dans le cas présent, les doubles corps de soupapes 22' sont réalisés d'une autre manière. Pour permettre l'évacuation de l'air, ils sont creux et ils sont guidés à l'intérieur des pistons 25, le joint entre le guidage et les corps de soupape étant étoupé. On peut aussi désigner les pistons 25 comme organes de réglage des soupapes de protection 23. Dans cette version, des canaux 30' séparés sont prévus pour permettre l'évacuation de l'air de chaque circuit à part. Le fonctionnement des systèmes de freinage selon les figures 1 et 2, avec la valve de décélération pour freins à plusieurs circuits est le suivant Aux figures 1 et 2, les valves de décélération sont représen- tées dans la position qu'elles adoptent lorsque ni le frein ni le compresseur ne sont actionnés. Lorsque le compresseur 1 est mis en marche, l'air comprimé s'écoule à travers la conduite 3, le régula- teur de pression 2 et la conduite 4, vers le-raccord 7 de la valve de décélération 5.Quand la pression accumulée dans les chambres cylindriques 24, qui sont toutes reliées au raccord 7, a atteint une valeur qui correspond à la force des ressorts 26, les pistons 25 sont déplacés à l'encontre de la sollicitation des ressorts 26, de sorte que les soupapes droites ouvrent et laissent passer l'air comprimé des chambres cylindriques 24 dans les chambres 29. Et par l'intermédiaire des raccords 8, 8' et 14, les réservoirs 10, 10' et 16 sont remplis. Comme le frein n'est pas actionné, la soupape d'admission de chacun des circuits est fermée et la soupape d'échappement de chaque circuit est ouverte. Pour actionner le frein, la pédale de frein est abaissée, ce qui provoque de manière connue la fermeture des soupapes d'échappement aux doubles corps de soupapes 22 et l'ouverture des soupapes d'admission.Par conséquent, l'air comprimé contenu dans les réservoirs 10, 10', 16 peut s'écouler par les conduites 9, 9', 15 dans les chambres 29 et passer de là par les conduites de frein 12, 12', 20 vers les organes consommateurs de pression. Les ressorts 26 sont réglés à la pression de sécurité, de sorte que les soupapes de protection 23 restent ouvertes pendant cette phase. Lorsqu'une défectuosité se produit dans un des circuits, par exemple par suite de la rupture d'une des conduites de frein 12, 12' ou 20, la soupape de protection 23 correspondante se ferme. Et les soupapes de protection 23 s'ouvrent à nouveau seulement quand la pression de sécurité est atteinte, par suite de quoi l'air comprimé admis par le circuit défectueux s'écoule dans 1 'atmo-' sphère ambiante, ce qui empêche le fonctionnement du régulateur de pression. Lorsqu'on desserre le frein, l'évacuation des cylindres de frein 13, 13' ainsi que des conduites de frein 12, 12', 20 a lieu. L'évacuation se fait dans le système selon la figure 1 par le haut, par l'intermédiaire du canal commun 30, tandis que dans le système de freinage selon la figure 2, chaque circuit est évacué séparément par son canal 30'. Pendant ce temps, les soupapes de protection 24 restent ouvertes, si bien que les pressions régnant dans les réservoirs et dans différents circuits peuvent s'équinibrer. La figure 3 montre un système à haute pression avec pression réduite pour le frein de service d'une rame ou d'un convoi à remorque. Dans ce cas, on emploie un compresseur à haute pression 1 à autostabilisation. Un clapet de retenue 31 est monté dans la conduite 3, 4. Les réservoirs 10, 16 sont remplis d'air comprimé à haute pression. Dans la conduite d'air de réserve 17, qui mène vers la remorque, un limiteur ou réducteur de pression 32 est intercalé. Et la valve de décélération 5 est conçue de sorte qu'une réduction de la pression y a lieu dans les conduites de frein 12, 20. Dans ce cas encore, les conduites 9, 15 servent au parcours de l'air comprimé dans les deux sens. La figure 4 illustre un système de freinage semblable à celui de la figure 3, mais selon la figure 4 le véhicule moteur est équipé d'un frein à accumulateur à membrane et à ressort. Les cylindres de frein 33 peuvent recevoir la pression d'une part par I'intermédiaire de la conduite du frein de service, et d'autre part par la valve de décélération du frein à main 34 et la conduite 35 du frein de se cours et/ou de blocage. A partir des deux réservoirs 10, ,e, les conduites 36 et 37 vont vers un distributeur 38 à plusieurs circuits avec des organes limiteurs de pression et de retenue pour l'accumu- lateur à ressort. Sur ce dispositif 38 est branchée une conduite 39 qui rejoint la valve de décélération du frein à main 34.Et la conduite d'air de réserve 17 avec la tête d'accouplement de frein 18 y est aussi branchée. Dans ce cas aussi, les soupapes de protection 23 sont incorporées dans la valve de décélération 5, ce qui protège les deux réservoirs 10, 16. En outre, la valve de décélération 5 contient aussi le clapet de retenue 31. Le système de freinage pneumatique selon la figure 5 comporte deux circuits sur le véhicule moteur, un frein supplémentaire de secours et/ou de blocage et une conduite d'ais de réserve 17 ainsi qu'une conduite de frein 20 pour le frein de remorque. le distributeur 38 à plusieurs circuits est réalisé dans ce cas sans limiteur de pression. La valve de décélération du frein à main 34 possède un dispositif supplémentaire pour le desserrage du frein à accumulateur à ressort lors de la manoeuvre du frein de service au cas où le frein de blocage serait serré pour éviter que les pression s'accumulent. À cet effet, la valve de décélération du frein à main 34 est reliée à la conduite de frein 12 par la conduite 40. Un distributeur de remorque'41 est prévu qui est relié par les conduites 42 et 42' aux conduites de frein 12, 12'.Le distributeur de remorque 41 est réalisé sous forme de relais et il est relié à la conduite d'air de réserve 17 par l'intermédiaire de la conduite 43. En outre, il est prévu une conduite 44 qui rejoint la conduite 35 du frein de secours et/ou de blocage 34. Le fonctionnement des systèmes de freinage selon les figures 3 à 5 est connu. Dans leur cas, cependant, l'établissement des conduites est beaucoup plus simple à réaliser que cela n'est possible d'après la technique connue et ce, du fait de la forme de réalisation part iculière de la valve de décélération. La figure 6 permet plus particulièrement de distinguer la soupape à pointeau 45. Elle comporte un pointeau 46 portant un piston 47. Le pointeau 46 et le piston 47 s'appuient par l'intermédiaire d'un ressort réglable 48 sur le carter 6. La soupape à pointeau 45 possède une section rétrécie et amortit ainsi les impulsions de pression provenant du compresseur 1. Dans la plage des pressions inférieures, les soupapes de protection 23 et les chambres cylindriques 24 reçoivent donc seulement des impulsions de pression à l'état amorti. Dans la plat,e supérieure, une fois que les valves de protection 23 sont ouvertes, le piston 47, auquel flair comprimé arrivant est admis, est également déplacé à rencontre de la sollicitation du ressort 48 jusqu'à ce qu'il s'applique contre les butées 49. Dans cette position, la section rétrécie de la soupape à pointeau 45 est dégagée, de sorte que l'air comprimé fourni par le dispositif d'alimentation peut alors atteindre les soupapes de protection ouvertes 23, sans être amorties. Cela empêche que les soupapes de protection 23 n'exercent une fonction de commande dans la plage inférieure des pressions. R E vs g D I a A T I O Ii S R E V E N D I C À T I 0 N S 1.- Système de freinage pneumatique à plusieurs circuits, destiné plus particulièrement aux véhicules automobiles avec une ins tallation d'alimentation en air comprimé et qui présente des soupapes de protection et des réservoirs correspondant au nombre des circuits, et une valve de décélération pour freins à circuits multiples qui est branchée d'une part sur les ré servoirs et d'autre part sur les conduites de frein, caracté risé en ce que l'installation d'alimentation d'air comprimé est directement reliée à la valve de décélération à circuits multiples et que les soupapes de protection sont incorporées dans la valve de décélération ou qu'elles y sont accolées. 2.- Système de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les soupapes de protection et la valve de décéléra tion sont réunies en un seul bloc de construction et que les soupapes de protection sont disposées coaxialement avec le groupe de soupapes y associé du circuit considéré, dans le carter de la valve de décélération. 3.- Système de freinage selon la revendication t ou 2, caractéri sé en ce que le diamètre du siège d'admission de chaque cir cuit de la valve de décélération est plus petit que le diamè tre de ltorgane de réglage de la soupape de protection cor respondante. 4.- Système de freinage selon l'une des revendications précéden tes, caractérisé en ce que les doubles corps de soupape de la valve de décélération sont creux et qu'ils sont guidés à l'intérieur de l'organe de réglage des soupapes de protection correspondantes, le joint entre les deux étant rendu étanche. 5.- Système de freinage selon l'une des revendications précéden tes, caractérisé en ce que la valve de décélération présente un raccord commun, destiné au raccordement de toutes les sou papes de protection à l'installation d'alimentation d'air comprimé. 6.- Système de freinage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une soupape à pointeau est prévue dans le raccord com mun de toutes les soupapes de protection. 7.- Système de freinage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la soupape à pointeau est chargée d'un ressort régla ble. 8.- Système de freinage selon la revendication 6 ou 7, caracté risé en ce que le corps de la soupape à pointeau présente un piston auquel est admis ltair comprimé rentrant dans la soupape.