Brevet FR2234487A1 — publié le 19750117

La présente invention est relative à un element de freinage pneumatique et elle concerne plus particulièrement un dispositif pour conjuguer entre eux les pistons que comporte ltélément pour actionner les mâchoires de frein des roues du véhicule. On utilise déjà couramment des éléments de freinage qui comportent deux sections, savoir une section pneumatique pour le freinage de service, constituée habituellement d'une membrane de caoutchouc entoilé qui actionne une tige sortant de l'enveloppe de l'élément de freinage et reliée aux mâchoires de frein, et une section mécanique pour le freinage d'urgence et de stationnement qui comprend un piston sur une face duquel agit l'air sous pres sion et sur l'autre face duquel agit un ou plusieurs ressorts qui sont maintenus comprimés par l'action de l'air sous pression. Ce dernier piston, quand il est actionné, déplace la tige de la première section ou section de service pour actionner ainsi les mâ choiras de frein. Dans la presque totalité des éléments de freinage, la membrane de la première section, étant continue, est fortement sollicitée quand on actionne la section d'urgence. On a cherché à remédier à cet inconvénient en liant la membrane servant au freinage de service à une coupelle sur laquelle agit la tige que possède le piston de la section d'urgence et de stationnement. Malgré cette astuce, ltélément de freinage considéré présente d'autres graves inconvénients quand le piston à ressorts doit parcourir une course supérieure à celle du piston de la section servant au freinage de service. En outre, la tige de la section de service, en étant libre de coulisser par rapport au piston de la section d'urgence, pourrait s'échapper de son siège, soit durant le stockage et le transport, soit en cours de fonctionnement, quand le retour de la membrane se produit plus rapidement que le retour du piston de la section d'urgence. L'invention remédie à ces inconvénients ainsi qu'à d'autres et permet de réaliser un élément de freinage où les diverses pièces, en particulier la membrane, conservent longtemps leur structure et leur aptitude à fonctionner, en assurant ainsi à 1'é1é- ment de freinage sa sécurité de foncionnement. En outre, cette invention permet de simplifier et faciliter la réalisation et le montage de l'élément de freinage. Le dispositif selon l'invention, qui est applicable aux éléments de freinage comportant deux pistons dont l'un pour le freinage de service et l'autre pour le freinage d'urgence, coaxiaux entre eux et disposés de manière que les déplacements axiaux de ce dernier piston soient transmis aux mâchoires de frein par llinter- médiaire du premier de ces pistons1 est caractérisé par le fait qu'entre les extrémités contiguës des tiges des deux pistons est interposé au moins un poussoir capable de coulisser axialement et muni à ses deux extrémités d'arrêts coopérant alternativement avec les extrémités d'un palier qui guide ce poussoir et qui est retenu par le piston servant au freinage de service. Selon une forme de réalisation avantageuse du dispositif, les organes d'arrêt que possède le poussoir coulissant sont au moins en partie adaptables de façon- amovible à ce poussoir et sont constitués, par exemple, par des anneaux ou joncs élastiques, des goupilles et analogues qui s'engageant élastiquement dans des gorges ou trous appropriés, ménagés dans cè poussoir, lequel s'applique de manière stable contre la tige du piston servant au freinage de service de manière que ce dernier puisse effectuer librement tous les déplacements axiaux exigés par les conditions d'utilisation, sans risque de se perdre et de quitter le siège de coulissement qui lui est offert par le cylindre servant au freinagé de service. L'invention va être maintenant exposée plus en détail dans le complément de description qui suit et qui fait référence au dessin annexé. lequel illustre, à titre d'exemple, un élément de freinage du type en question qui est pourvu du dispositif conforme à l'invention. La fig.1 montre. en coupe axiale, l'élément de freinage. La fig.2 montre en coupe une variante du dispositif de la fig.l. L6lXment dé freinage représenté comporte deux sections de freinage, alignées axialement l'une avec i'autre pour former un ensemble unique, la première A de ces sections servant au freinage de service et la deuxième B au freinage d'urgence ou de stationnement. La section A comporte une coupelle 10 dont le bord est agencé pour pincer le bord 12 d'une membrane 14, formant le "piston" de cette section, contre le bord complémentaire d'une calotte trouée 18,à l'aide d'un anneau de serrage 16. La calotte 18 est trouée à sa partie centrale pour permettre le passage d'une tige 20, constituant la tige du piston 14, qui est reliée mécaniquement à la chaîne cinématique aboutissant aux mà- choires d'actionnement des freins. A l'aide d'organes réglos axialement 21 du type d vis et écrou, la tige 20 est fixée rigidement à l'extrémité d'un poussoir ou manchon 22 qui coulisse dans un palier de guidage 24 et qui est muni d'une garniture annulaire 25 ; celle-ci assure l'étanchéité entre les deux chambres Al et A2 du piston 14, la chambre inférieure A2 étant reliée à l'atmosphère par des trous 15. A l'une de ses extrémités, le poussoir 22 possède un rebord 26 sur lequel est engagé le bord correspondant du palier 24 alors qu'à son autre extrémité, il possède une gorge périphérique 28 dans laquelle est logé en partie un jonc élastique 30. Celui-ci coopère par butée avec le fond d'une gorge annulaire 32, ménagée à l'autre extrémité du palier 24, pour faire en sorte que le poussoir 22, en se déplaçant axialement entre deux arrêts prédéterminés constitués respectivement par le rebord 26 et par le jonc 30, s'arrête dans ce dernier cas à une position telle que son extrémité supérieure soit située dans le même plan que le bord supérieur du palier 24. La membrane 14 a sa partie centrale qui est munie d'une ouverture traversée par le poussoir 24 et qui est serrée entre un plateau 34, solidaire de ce poussoir, et un anneau 38 ; celui-ci est maintenu sur l'autre extrémité du poussoir 24 qui est filetée pour retenir une virole 36, laquelle exerce l'effet de serrage nécessaire sur le plateau 34. La membrane 14 est soumise, d'un catie, à l'action d'un ressort 39 et, de l'autre (chambre Al), à l'action de l'air comprimé provenant du distributeur de l'installation par le raccord R1, pour effectuer le freinage de service ou modulé, de la manière normale. Avec l'extrémité libre du poussoir 22 coopère la tête 42 d'une tige creuse 44 qui est solidaire d'un piston 46 t celui-ci peut coulisser dans un cylindre constitué par un chapeau 48 dont le rebord 49 est serré par des boulons 51, contre un flasque 50 solidaire de la coupelle 10. La paroi de fond 52 du cylindre 48 sert d'appui à l'une des extrémités de deux ou plus-ieurs ressorts de freinage 54 dont les autres extrémités agissent sur Le piston 46 et dont l'action tend à déplacer ce dernier et la tige creuse 44 dans le sens de .la flèche x. Dans la cavité de la tige 44 est logée une tige filetée 56 qui se termine, d'non côté, par une rondelle d'arrêt 58 bloquée en place par un écrou 59 et, de l'autre côté, par une tête de manoeuvre 60 qui sort par le fond 52 du chapeau 48 qui est percé à cet effet. La tête 60 de la tige 56 touche habituellement le bord d'un manchon 62 dans le trou duquel se visse ladite tige et qui est muni d'un rebord 63 serré de façon étanche par des vis 65 sur le fond percé 52 du cylindre 48. La rondelle d'arrêt 58 coopère par butée avec un disque (ou plaque) 64 qui est serré, par des vis 67, sur l'extrémité de la tige creuse 44 de manière telle que son bord intérieur dépasse à l'intérieur de la cavité de cette tige 44 pour former une surface de butée pour la rondelle d'arrêt 58 quand la tige filetée 56 est manoeuvrée pour recharger le piston 46 et le ramener à la position représentée, contre l'action des ressorts 54. A la fig.l, l'élément de freinage est montré à sa position active où rogne dans la chambre B2, reliée à la conduite R2 pour le freinage d'urgence de l'installation de freinage, la pression-de cette installation qui maintient comprimés les ressorts 54. La chambre B1 de la section de freinage B est reliée à l'at- oosphère par la chambre A2. Dans ce but, les deux chambres B1 et A2 sont reliées ensemble par une conduite appropriée T. De ce qui précède, il ressort que la. tige 20 peut accomplir les déplacements requis pour assurer le freinage de service qui est provoqué par envoi d'air comprimé dans la chambre Al. De même, pour effectuer le freinage d'urgence, l'opérateur agit sur le distributeur manuel de l'installation pour diminuerla pression régnant dans la chambre B2 et le piston 46 sous l'action des ressorts 54, peut effectuer le déplacement approprié, sans provoquer de sollicitations sur la membrane 14 quand la tige 20 effectue un déplacement supérieur à celui qui est autorisé à cette membrane. Ceci est dA au fait que, pendant le déplacement de la tige 44, la membrane 14 est déplacée par la tige 20 seulement sur une distance correspondant à la déformation autorisée à cette membrane et l'éventuel déplacement axial supplémentaire de la tige 44 n'influe pas sur cette membrane 14 étant donné que le poussoir 22 peut coulisser axialement d'une certaine distance à l'intérieur du palier 24, sans influer sur la membrane 14. Si l'on considère maintenant la fig.2, celle-ci illustre une variante de réalisation du dispositif. Selon cette variante, la tige 20a possède un prolongement axial (ou queue) 22a qui se termine par une tête d'arrêt 70 et ce prolongement 22a est inséré de façon coulissante dans un trou évasé 72, ménagé dans le manchon 24a solidaire du "piston" ou membrane 14. Pour éviter tout contact entre les surfaces coniques du trou évasé 72 et de la partie conique de la tête d'arrêt 70, on interpose entre ces éléments une bague élastique 74, placée sur le prolongement 22a. Avec cette variante aussi, on réalise les mêmes conditions opératoires et fonctionnelles que celles déjà décrites pour le dispositif prévu dans l'élément de freinage de la fig.l. I1 apparat clairement que le dispositif décrit et illustré non seulement élimine les inconvénients indiqués et d'autres, mais encore simplifie la construction et facilite le montage de l'élé- ment de freinage comportant un tel dispositif. En particulier, le montage est simplifié par le fait que, selon la présente invention, on élimine l'usage de l'air comprimé qui est au contraire généralement requis pendant le montage des éléments de freinage connus, en particulier pour le montage de la section B relative au freinage d'urgence. Plus précisément, on effectue le montage de la section de freinage B en vissant d'abord le manchon 62 sur la tige filetée 56 puis en introduisant celle-ci dans le disque 64 et ensuite en montant, sur l'extrémité inférieure de cette tige 56, la rondelle 58 qui est serrée par l'écrou 59. On enfile alors la tige 56 ainsi préparée dans le trou de la tige 44 solidaire du piston 46 et on fixe le disque 64 à cette tige à l'aide des vis 67. On réalise ainsi le groupe à piston de la section de freinage B et on engage ce groupe dans le cylindre 48 en interposant, entre le piston 46 et le fond 52 de ce cylindre, les ressorts 54 qui se trouvent à l'état détendu. On introduit le groupe à piston dans le cylindre 48 de manière que la tête de manoeuvre 60 de la tige filetée 56 et le moyeu du manchon fileté intérieurement 62 sortent du fond 52. Après quoi on serre le manchon 62 sur le fond 52 à l'aide des vis 65. On réalise ainsi un ensemble que l'on peut monter ensuite sur le flasque 50 de la coupelle 10 pour fermer le cylindre 48, alors qu'il est possible de comprimer les ressorts 54. Selon l'invention, on peut facilement exécuter cette opération en agissant sur la tête 60 de la tige filetée 56. Initialement, la rondelle 58 touche le bord du trou du disque 64 alors que le piston 46 se trouve au niveau ou à proximité du bord du cylindre 48. On manoeuvre alors la tige filetée 56 de manière à éloigner la tête 60 du manchon 62, ce qui déplace le piston 46 vers le fond 52 du cylindre 48 en comprimant les ressorts 54. Dans ces condi tions, On peut fixer la section do freinage B, à l'aide des vis 51, à la section de freinage A précédemment préparée, sans que-la membrane 14 soit sollicitée par l'action des ressorts 54.En outre, toutes les pièces constituant l'élément de freinage illustré sont maintenues fermement dans leur position opératoire sans risque q' aucune de ces pièces puisse se perdre Avec la même facilité et la même rapidité, on effectue le montage de l'élément de freinage ainsi réalisé sur l'installation de freinage en ce sens qu'une fois cet élément fixé au véhicule et raccordé à l'installation de freinage, il suffit de mettre en pression la chambre B2 pour que le piston 46 comprime les ressorts 54 et la tige filetée 56 peut être revissée sur le manchon 62 et amenée à la position illustrée par le dessin où la rondelle 58 est é carnée du disque 64. Des modifications et variantes peuvent être apportées au dispositif décrit et illustré, en ce qui concerne les caractéristiques de ment de freinage auquel ce dispositif est appliqué et les exigences d'utilisation ; pr exemple, la rondelle 58 pourrait être fixée à la tige filetée 56, non pas à l'aide de l'écrou 59 que l'on bloque convenablement en place, mais par exemple à 1'aide de goupilles, de bords rabattus ou sertis ou de moyens analogues. De même, le manchon fileté 62 pourrait être fixé au fond 52 du cylindre 48 par soudure ou analogue ; en ce cas, les vis de serrage 67 se visseraient dans le disque 64 et non dans le moyeu du piston 46. Bien entendu, la présente invention englobe aussi l'élément de freinage qui comporte le dispositif de liaison cinématiqus selon 12 inventione Avec cette variante et d'autres, on resterait dans le domaine de la présente inventon et par conséquent dans la portée de ce brevet d'invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour conjuguer les pistons des organes pneumatiques pour le freinage de véhicules en général, d-ans lequel le piston servant au freinage de service et le piston à ressorts servant au freinage d'urgence sont coaxiaux et disposés de manière que les déplacements du piston d'urgence soient transmis aux organes de freinage par l'intermédiaire du piston de service, caractérisé par le fait qu'entre les extrémités contiguës des tiges (20,44)- du piston (14) servant au freinage de service et du piston (46) servant au freinage d'urgence est interposé au moins un poussoir (22) mobile axialement et pourvu à ses extrémités d'arrêts (26,30) qui coopèrent alternativement avec les extrémités d'un palier (24) servant à guider ce manchon et porté par le piston (14,34) servant au freinage de service 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le palier (24) porté par le piston (14) servant au freinage de service est solidaire de ce piston et fait saillie aux deux extrémités de- celui-ci. 3 - Dispositif selon l'une des revendications I et 2, caractérisé par le fait que le poussoir (22) est solidaire de l'une des deux tiges (20,44) des deux pistons (14,46). 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le poussoir (22) axialement mobile comporte des moyens réglables (21) qui le lient à l'une des extrémi5tés de la tige (20) du piston pneumatique servant au freinage de service, en vue de régler sa position axiale par rapport d cette tige. 5 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les organes d'arrêt que possède le poussoir (22) mobile axialement sont au moins en partie fixés de façon amovible à ce dernier et sont constitués, par exemple, par des anneaux ou joncs élastiques (30), goupilles et organes analogues, engagés dans des gorges (28) ou trous qui sont ménagés dans ledit poussoir (22). 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ltorgane d'arrêt axial (30) du poussoir (22) est constitué par au moins un jonc élastique susceptible de s'engager dans des gorges (28,32) ménagées en partie dans ce poussoir et en partie à l'extrémité du palier de guidage (24) de ce poussoir. 7 - Dispositif selon l'ensemble des revendications 4 et 6, caractérisé par le fait que les organes d'arrêt du poussoir (22) sont au moins en partie constitués par un rebord (26) qui est ména gé.a l'une des extrémités du poussoir (22) et qui coopère avec l'autre extrémité du palier de guidage (24) dudit poussoir. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le poussoir (22a) se termine à son extrémité libre par une tête (70) et est engagé dans un trou évasé (72) que possède le palier (24a) solidaire du piston alors qu'une bague élastique (74) est interposé entre cette tête (70) et le trou évasé (72). 9 - Elément pour le freinage pneumatique et mécano-pneumatique des véhicules, comportant deux pistons, l'un pneumatique et l'autre mécano-pneumatique, dont le premier est relié par une tige à la channe cinématique aboutissant aux mâchoires de frein des roues, caractérisé par le fait qu'entre les tiges (20,44) du piston pneumatique (14) et dru piston mécano-pneumatique (46) est interposé le dispositif (22,24) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8. 10 - élément de freinage selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la tige (44) du piston mécano-pneumatique (46), servant au freinage d'urgence,est percée axialement pour loger une vis de manoeuvre (56) dont l'écru (62) est porté par une paroi (52) du cylindre (48) de ce piston mécano-pneumatique et qui possède, à son extrémité libre. une rondelle (58) qui coopère par butée avec le bord intérieur d'un disque (64) fixé audit piston (46). 11 - Elément de freinage selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'écrou (62) de la vis de manoeuvre (56) est constitué par un manchon fixé par des vis (65) au fond (52) du cylindre (48), lequel est formé d'un chapeau dont le rebord (49) est fixé par des vis (51) au rebord (50) d'une coupelle (10r constituant la paroi de fond du cylindre qui appartient à la section de freinage pneumatique (A) de cet élément. 12 - Procédé pour monter l'élément de freinage conforme à l'une quelconque des revendications 9 à 11, en particulierpour monter la section de freinage mécano-pneumatique de cet élément, caractérisé par le fait qu'on visse la vis de manoeuvre (56) dans la paroi de fond (52) du cylindre (48) de la section mécano-pneumatique (B), qu'on engage le disque (64) sur la vis (56) et qu'on fixe ensuite sur l'extrémité de celle-ci la rondelle d'arrêt (58) de manière que le bord extérieur de cette dernière coopère avec le bord intérieur de ce disque (64) ;; puis qu'on introduit la vis de manoeuvre ainsi préparée dans le trou de la tige (44) et qu'on fixe ce disque (64) au piston (46) de la section de freinage mécano-pneumatique préalablement muni de ressorts de freinage (54) de manière que ces derniers soient interposés à l'état détendu entre ce piston (46) et la paroi de fond (52) du cylindre (48) de cette section de freinage et qu'on complète le montage du piston ainsi préparé en l'introduisant dans le cylindre correspondant (48) et qu'on fixe la section de freinage mécano-pneumatique ainsi réalisée à la section de freinage pneumatique (A) de l'élément de freinage en question. 13 - Procédé pour monter l'élément de freinage selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel le cylindre de la section de freinage mécano-pneumatique est constitué par un chapeau à fond percé, caractérisé par le fait qu'on visse sur la vis de manoeuvre (56) un manchon (62) A rebord, qu'on engage le disque (64) sur la vis et qu'on fixe ensuite sur l'extrémité de celle-ci la rondelle d'arrêt (58) de manière que le bord extérieur de cette dernière coopère avec le bord intérieur de ce disque (64) ; puis qu'on introduit la vis de manoeuvre ainsi préparée dans le trou de la tige (44) et qu'on fixe ce disque (64) au piston (46) de la section de freinage mécano-pneumatique ;; qu'on dispose sur une face dudit piston (46) les ressorts de freinage t54) à l'état détendu et qu'on introduit le piston ainsi préparé dans le chapeau (48) constituant le cylindre de la section de freinage en question de manière que ledit manchon a rebord sorte a l'une de ses extrémités par le trou de la paroi e fond (52) de ce chapeau ; qu'on fixe ensuite le rebord du manchon d rebord (62) sur la paroi de fond (52) du chapeau et qu'on serre alors le bord de ce chapeau, accompagné du piston et des autres pièces, au couvercle de fermeture (50) de ce chapeau (48 > . 14 - Procédé selon l'une des revendications 12 et. 13, caractérisé par le fait que les ressorts de freinage (54), interposés à l'état détendu entre le piston (46) et le fond (52) du cylindre correspondant, sont ensuite bandés mécaniquement par manoeuvre de la vis appropriée (56).