Brevet FR2233207A1 — publié le 19750110

L'invention est relative à un Servo-distributeur pour instalrations de freinage pneumatiques installées a bord de véhicules et, en particulier, à un servo-distributeur à triple commande et à prédominance. On connait les servo-distributeurs à prédominance, c'est-àdire ceux qui permettent un actionnement initial énergique des organes de freinage de la remorque et qui sont actionnés, pour des raisons de sécurité, par les deux circuits de freinage du tracteur. Un servo-distributeur de ce type est décrit dans le brevet italien nO 883.652. Au fur et mesure de la diffusion des éléments de freinage a ressorts (où un ressort est maintenu charges par la pression de l'installation de freinage qui 1'empêche d'agir sur les mâchoires de frein), on a éprouvé la nécessité d'utiliser des servo-distributeurs qui puissent etre mis en action pour provoquer le freinage de la remorque en concomitance avec les freinages d'urgence ou de secours et de stationnement du tracteur. Ces freinages s'effectuent à la suite de la réduction de la pression dans l'installation de freinage, qui provoque l'intervention des éléments de freinage a ressort.On a donc réalisé des servo-distributeurs d triple commande capables de commander soit des circuits de freinage de service (pour les roues avant et pour les roues arrière du tracteur), soit .aussi un troisième circuit qui détermine la mise en action des éléments de freinage a ressort servant au freinage d'urgence ou de secours triple Les servo-distributeurs a /commande connus présentent des inconvénients et des limitations qui influent défavorablement sur le fonctionnement de l'installation de freinage. En premier lieu, l'un des deux circuits de commande qui sont reliés aux circuits de freinage réglable ou de service dépend, dans son fonctionnement, du circuit relatif aux éléments de freinage d ressort qui, comme on le sait, est toujours en pression; par conséquent, les caractéristiques de fonctionnement de tels circuits en sont fortement altérées. En second lieu, l'une des deux commandes reliées aux circuits de freinage réglable ou modulé n'est pas en mesure de mettre en action le dispositif de prédominance que comporte le servo-distributeur. L'invention a pour but de réaliser un servo-distributeur a commande triple dans lequel l'actionnement effectué par l'un ou l'autre des organes servant au freinage réglable et au freinage d'urgence soit absolument équivalent, même aux fins de la prédominance; en particulier, dans un tel servo-distributeur, les commandes faites par l'intermédiaire des organes servant au freinage réglable doivent étre complètement indépendantes des variations et du comportement des organes servant au freinage d'urgence fait, par exemple, par les éléments de freinages ressort. On obtient ces résultats en concevant le servo-distributeur avec des commandes pour les circuits de freinage réglable, qui agissent sur un même organe d'interception et sont situées sur un même cbté du servo-distributeur-alors que les commandes relatives au freinage d'urgence qui aboutissent aux éléments de freinage à servo- ressorts sont situées sur un ctté du/distributeur et sont disposées de façon ne pas gêner lesdites commandes pour le freinage réglable. Le servo-distributeur selon l'invention comporte trois pistons reliés fonctionnellement entre eux et sur- lesquels agissent respectivement les pressions qui s'établissent sur les éléments servant au freinage des roues arrière du tracteur, sur les éléments servant au freinage de ses roues avant et sur les éléments servant au freinage modulé de la remorque, icelui de ces pistons qui sert au freinage des roues avant et celui qui sert au freinage de la remorque étant reliés fonctionnellement à au moins un organe d'interception mobile qui commande les éléments servant au freinage modulé de la remorque pour les relier, d'un côté, a l'échappement et, de l'autre cavé, a la source d'air comprimé pour le freinage de la remorque; ce servo-distributeur est caractérisE par des moyens sensibles à la pression régnant dans les éléments de freinage d'urgence et reliés fonctionnellement à une partie des organes d'interception mobile pour actionner ces derniers organes mobiles, indépendamment du fonctionnement soit des organes de freinage modulé du tracteur, soit aussi des organes de freinage d'urgence ou de secours quand il se manifeste une variation de la pression agissant sur lesdits organes, c'est-S-dire indépendamment du fonctionnement des éléments servant au freinage modulé ou du fonctionnement des éléments servant au freinage d'urgence du véhicule. L'invention va Btre maintenant expliquée dans le complément de description qui suit et qui fait référence au dessin annexé, lequel illustre, à titre d'exemple, une forme avantageuse de réalisation d'un servo-distributeur conforme à l'invention. La figure unique de ce dessin montre, en coupe verticale, un servo-distributeur conforme à 1' invention. Le bottier du servo-distributeur représenté est constitué d'un corps inférieur 10 et d'un corps supérieur 12 qui sont serrés l'un contre l'autre et qui forment, avec d'autres pièces qui seront décrites ci-après, deux groupes de chambres pneumatiques; le premier groupe comprend des chambres A, B, C, D relatives au freinage modulé du tracteur et le deuxième comprend des chambres E, F, G, H et K relatives au freinage de la remorque. A l'aide d'un raccord approprié AL la chambre pneumatique A est reliée aux organes servant au freinage modulé des roues avant du tracteur et elle est limitée, vers le bas, par un piston 14 qui peut coulisser dans cette chambre A et qui limite vers le haut la deuxième chambre B; celle-ci est reliée, par un raccord Bl, aux organes servant au freinage réglable des roues arrière du tracteur. Dans le corps supérieur 12 peut coulisser, en plus du piston 14, un deuxième piston 16 qui est coaxial au premier et qui ferme la chambre B vers le bas. Ce pistdn 16 est solidaire d'une tige tubulaire 18 et il est poussévers le haut par l'action d'un ressort 20 qui s'appaie, par sa partie inférieure, sur une coupelle 22 dont le bord constitue un éliment de centrage pour les deux corps 1D et 12t cette coupelle 22 maintient aussi le ressort 20 dont l'action pousse le piston 16 contre le piston 14 et ce dernier contre le couvercle 15 du corps 12. D' autres chambres pneumatiques sont prévues dans le bottier 10, 12; en effet le piston 16 et la coupelle 22 forment la troi sième chtShre C qui comsunigue, par une ouverture traversant cette coupelle, avec la quatrième chambre D et, par un passage 24 traversant axialement la tige 18, avec la cinquième chambre F. Les chambres D et F communiquent respectivement avec 1' échap piment ou l'atmosphère, par au moins un raccord D1 et, avec l'installation de freinage de la remorque, par au moins un raccord Fl. La coupelle 22 maintient aussi un deuxième ressort hélicoSdal 26, disposé autour de la tige 18, qui exerce son action sur un quatrième piston 28, lequel coulisse avec étanchéité dans le corps inférieur 10 et est guidé par la tige 18. .Le piston 28 isole l'une de l'autre la susdite chambre D et la chambre annulaire sous-jacente E qui est fermée vers le bas par un disque 32 muni d'un trou 30 par lequel passe la tige tubulaire 18. Par l'interstice annulaire formé dans le trou 30 autour de la tige 18, la chambre E communique avec la susdite chambre F. Un cinquième piston 34 ferme la chambre F vers le bas et coulisse de façon étanche dans une jupe cylindrique 36 que possède intérieurement le corps inférieur 10. Au niveau de sa face supérieure, cette jupe 36, qui est coaxiale aux pistons 14, 16 et 28 et qui est percée axialement, présente une couronne 38 munie de fentes radiales et coaxiale a la tige tubulaire 18.La couronne fendue 38 maintient en le guidant un organe obturateur-doubLe constitué par un disque ou clapet 40 de matière appropriée qui est solidarisé, par une tige 42, avec un deuxième disque obturateur ou clapet 44. L'organe obturateur double 40, 42, 44 est soumis à l'action de moyens élastiques 45 qui tendent a maintenir le disque inférieur 44 appuyé contre un siege d'étanchéité 46 ce siège est ménagé au bord du passage axial du piston 34 et il est donc coaxial b la tige 18 et aux pistons 14, 16 et 28. Par sa face libre, le disque obturateur 40 peut coopérer avec une saillie annulaire 48 ménagée d l'extrémité inférieure de la tige tubulaire- 18 pour déterminer ainsi la communication entre les chambres C et F, par l'intermédiaire du passage 24 de ladite tige 18. Le piston 34, dans lequel est logé l'organe obturateur 40, 42, 44 porte, vers le bas, un contre-piston 50,creux lui aussi, dont le diamètre est plus grand que celui du piston 34 et qui coopère avec le corps inférieur 10 du bottier Les deux pistons 34 et 50 constituent des pistons en tandem et délimitent, dans leurs cylindres respectifs, trois chambres dont la première G est reliée par un raccord G1 aux éléments de freinage a ressort (non montrés); la seconde de ces chambres H est~reliée a l'extérieur par un trou H1 traversant le couvercle inférieur 11 du corps 10 tandis que la troisième chambre K est reliée, par le raccord Rl,au réservoir d'air comprimé de l'installation de freinage.Le piston en tandem 34, 50 est retenu et guidé par une saillie tubulaire 52 que porte le couvercle 11 et qui coopère de façon étanche avec la paroi intérieure de la c-avité dont est-muni ledit piston en tandem 34, 50, pour isoler l'une de l'autre les chambres E et K. Be fonctionnement du servo-distributeur qui vient d'être décrit est analogue à celui du servo-distributeur faisant l'objet du susdit brevet italien-no 883.652 et il convient de rappeler que ce servo-distributeur est monté, comme déjà dit, sur le tracteur. Aux raccords Al et B1 du servo-distributeur, on relie les canalisations aboutissant respectivement aux éléments de freinage des roues avant et arrière du tracteur; on relie les raccords D1 et H1 à l'échappement, c'est-à-dire à l'atmosphère; aux raccords F1, on relie les canalisations aboutissant à l'installation de frei- nage de la remorque, cette installation comportant des éléments de freinage du type a ressort dont on relie les canalisations au raccord G1. Enfin, on relie le raccord K1 au réservoir servant au freinage d'urgence que possède l'installation de freinage. En raison des branchements ainsi effectués, le servo distributeur'illustrér quand il n'est pas actionné, a ses éléments qui occupent la position de la figure. Les pistons en tandem 34, 50 restent à la position basse de la figure étant donné que la chambre F est reliée à l'atmosphère par le passage 24 de la tige 18 et les chambres C et D; la chambre G est au contraire. en pression, du fait que la pression régnant dans les éléments de freinage à ressort neutralise 11 action d'un tel ressort sur les organes de freinage.La chambre K est mise en pression par 11 air provenant par le raccord K1 du réservoir servant au freinage d'urgence; cette pression n'a toutefois aucun effet sur le piston tandem 34, 50 étant donné la faible section que possède le piston 52 par rapport et à celle du piston 50/sur iqselle agit la pression régnant dans la chambre K. Quand on actionne le distributeur de l'installation de freinage du véhicule, de l'air sous pression est envoyé dans les cham- bres A et B; le piston 14 reste inactif étant donné que ses faces sont soumises aux actions égales et opposées des pressions régnant dans ces chambres A et B. La pression établie dans la chambre Déplace le piston 16 vers le 33as; contre la action du ressort 20, et la tige tubulaire 18 appuie d'abord son bord 48 contre la face supérieure du clapet 40, en interrompant ainsi la communication de la chambre F avec la chambre D et, par conséquent, avec l'atmosphère. En poursuivant son mouvement vers le bas, la tige tubulaire 18 provoque l'ouverture du clapet 44 qui établit ainsi une communication entre les chambres K et F et l'air comprimé est envoyé de la chambre K à la chambre F et, de la, à 11 installation de freinage pneumatique de la remorque pour actionner, de façon connue, les freins de cette remorque à la suite de l'actionnement des freins du tracteur (chambres A et B). S'il se manifeste une perte d'air dans l'une quelconque des canalisations aboutissant aux raccords Al et B1 et, par conséquent, une chute de pression dans les chambres A et B, le fonctionnement du servo-distributeur illustré est toujours assuré dans ce cas. En effet, s'il se produit pas-exemple une rupture des canalisations aboutissant au raccord Al, le piston 16 à tige tubulaire 18 se trouve toujours mis en mouvement du fait qu'il s'établit toujours dans la chambre B une pression suffisante pour déplacer le piston 16 et actionner ainsi les clapets 40 et 44 comme indiqué ci-dessus.De même, ces clapets 40 et 44 sont actionnés quand des pertes d'air se produisent dans les canalisations aboutissant au raccord BI; dans un tel cas, quand il s'établit une pression dans la chambre A, cette pression déplace les pistons 14 et 16 et ce dernier actionne les clapets 40 et 44. I1 est a noter que, dans tous les cas envisagés, la pression qui s'établit dans la chambre F est transmise à la chambre E par l'interstice existant au niveau du trou 30, de façon à déplacer le piston 28 contre l'action du ressort 26, de manière que, lorsque la valeur de prédominance prévue est atteinte, la pression dans la chambre E subisse une augmentation proportionnelle à celle de la pression d'air régnant dans les chambres A et B qui sont relatives aux circuits de freinage réglable du tracteur.Au moment où cette pression dépasse une certaine limite, l'extrémité supérieure d'un manchon 25, solidaire du piston 28, vient au contact du piston 16 et le déplace avec sa tige tubulaire 18, laquelle s'éloigne plus au moins du clapet 40 pour établir une communication, si brève soit-elle, entre la chambre F et l'échappement par l'intermédiaire des chambres C et D. Quand les éléments de freinage a ressort installés sur la remorque entrent en action, la pression dans la chambre G, qui est ainsi reliée à l'échappement, diminue. I1 s'ensuit que la pression régnant dans la chambre K déplace le piston en tandem 34, 50 vers le haut et amène le clapet 40 au contact de la saillie annulaire 48 de la tige tubulaire 18. Par conséquent, le clapet.44 s'ouvre et l'air comprimé de la chambre K passe dans la chambre F et est transmis ainsi aux organes servant au freinage réglable de la remorque. La réalisation, dans le servo-distributeur conforme à 1'in- vention, de deux sections distinctes, savoir une section supérieure de service et une section inférieure d'urgence et de stationnement, permet de dimensionner indépendamment ces deux sections, en fonction des exigences Se la pratique relatives à chacune de ces sections. Parmi ces possibilités, celle-qui est particulièrement importante est d'assurer une supériorité à la force appliquée par l'air sous pression regnant iwans la chambre G pour pousser vers le bas le piston 34 du groupe tandem 34, 50 par rapport à la force ap pliquée par la pression agissant dans la chambre K pour pousser ce piston 34 vers le haut. De cette manière, on évite qu'il se produise de petites pertes dans les canalisations conduisant du raccord Gl aux éléments de freinage à ressort, de telles pertes pouvant provoquer des freinages limités qui, même s'ils ne sont pas sensibles, endommagent les freins de la remorque. Selon l'invention, on évite cet inconvénient en augmentant convenablement la surface du piston 34 sur laquelle agit l'air des éléments de freinage à ressort. Etant donné l'indépendance fonctionnelle de la section de secours par rapport à la section de service, il est clair qu'une telle augmentation de la surface du piston 34 ne se fait pas au dé- triment de la sensibilité de la section de service. En pratique, les détails relatifs au fonctionnement et à la realisation du servo-distributeur conforme à l'invention peuvent varier sans sortir du cadre de l'invention et par conséquent du domaine de ce brevet. REVENDICATIONS 1 - Servo-distributeur pour installations pneumatiques de freinage pour véhicules à tracteur et remorque, qui comprend trois pistons reliés fonctionnellement entre eux et sur lesquels agissent les pressions régnant respectivement dans les éléments de freinage avant et arrière du tracteur et dans les éléments servant au freinage réglable de la remorque, celui de ces pistons qui sert au freinage des roues avant du tracteur et celui qui sert au freinage de la remorque étant reliés-fonctionnellement à au moins un organe d'interception mobile qui commande la communication des éléments servant au freinage réglable de la remorque, d'un cté, avec l'échap- pement et, de l'autre, avec une. source d'air comprimé, pour le freinage de la remorque,caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (34, 50) sensibles à la pression régnant dans les éléments servant au freinage d'urgence (G) et reliés fonctionnellement à une partie (46) desdits organes d'interception mobiles (40, 44, 48), pour actionner ces organes mobiles indépendamment du fonctionnement, soit des organes servant au freinage réglable du tracteur (A1 et BI), soit des organes servant au freinage d'urgence (G1) et quand il se produit une variation de la pression agissant sur ces éléments -(G1) servant au freinage d-'urgence ou de secours. 2 - Servo-distributeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un des sièges d'étanchéité (46) de l'organe d'interception mobile (40, 44, 48) est lié à au moins-un piston (34, 50) sur les faces duquel agissent respectivement la pression du freinage réglable de la remorque (F) et la pression (G) agissant sur les éléments de freinage à ressort. 3 - Servo-distributeur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le siège-d'étanchéité mobile (46) de l'organe d'interception mobile (40, 44) est lié-fonctionnellement à deux pistons (34, 50) qui sont disposés en tandem et -délimitent dans leurs cylindres (36, 10) trois chambres de pression (F, G, K) dont la première (F) est reliée aux éléments servant au freinage reglable de la remorque, dont la deuxième (G) est reliée aux éléments de freinage à ressort de la remorque et dont la troisième (K) est reliée à la source d'air comprimé 4 - Servo-distributeur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les pistons en tandem (34, 50) sont des pistons différentiels et que leurssurfaces sont convenablement proportionnées pour réaliser un degré de sensibilité mieux approprié lors de l'intervention des éléments de freinage à ressort et pour distribuer vers ceux-ci des pressions maximales plus adéquates, sans nuire à la sensibilité des éléments servant au freinage réglable du tracteur. 5 - Servo-distributeur selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que les pistons en tandem (34, 50) sont creux pour servir de logement un clapet double d ressort (40, 44) appartenant à l'organe d'interception mobile (40, 44, 48) dont l'un (46) des sièges est solidaire desdits pistons en tandem, lesquels sont retenus dans leurs cylindres coaxiaux (36, 10) par un couvercle (11) qui possède le raccord (K1) relié à un réservoir servant au freinage d'urgence du véhicule. 6 - Servo-distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les organes servant au freinage réglable du véhicule (14, 16, 28) et les organes servant au freinage d'urgence (34, 50) sont disposés de façon pratiquement coaxiale et selon des positions opposées les unes par rapport aux autres. 7 - Servo-distributeur selon l'ensemble des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte, en combinaison, un bottier (10, 12) présentant, à la suite l'une de l'autre, plusieurs chambres pneumatiques (A, B, C, D, F, H, K) dans des parties desquelles peuvent coulisser des pistons faisant partie d'un groupe de pistons coaxiaux (14, 16, 28, 34, 50) influencés au moins en partie par des moyens élastiques (20, 26), pistons dont les trois premiers (14, 16, 28) coopèrent entre eux et interviennent sur un clapet double (4que 44) appartenant à un organe d'interception mobile (40, 44, 48) qui est disposé coaxialement par rapport à ces pistons et qui est actionné par une tige tubulaire (18) solidaire du piston intermédiaire (16i desdits trois pistons (14, 16, 28), alors que les autres (34, 50) des pistons dudit groupe sont reliés en tandem et possèdent une cavité coaxiale, laquelle sert de logement au clapet double (40, 44) de l'organe d'interception mobile et possède un siège (46) pour l'un (44) des clapets du clapet double (40, 44), 1 'extrémité (48) de ladite tige tubulaire (18) coopérant de façon étanche avec le premier (40) de ces clapets, de manière que ledit organe d'interception mobile soit actionné indépendamment, soit de la pression relative au freinage réglable du tracteur, soit de la pression de freinage d'urgence ou de secours. 8 - Servo-distributeur selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le bottier est constitué de deux éléments superposés (10, 12) disposés coaxialement, dont l'élément inférieur (10) est muni d'un couvercle (11) possédant, à sa partie centrale, une saillie cylindrique (52), laquelle constitue un organe de guidage pour les pistons en tandem (34, 50) et le raccord (K1) destiné a être relié à la source d'air comprimé.