Brevet FR2253651A1 — publié le 19750704

La présente invention concerne une soupape de rapport de pression pour un dispositif, dépendant de la charge, de freinage à air comprimé à deux circuits, avec une soupape de frein à deux circuits, qui alimente le cylindre de frein d'essieu arriere à travers un régulateur d'intensité de freinage, automatique et indépendant de la chargea et le cylindre de frein d'essieu avant à travers la soupape de rapport de pression, alors que la pression de frein d'essieu avant dans cette soupape est réduite par un piston à gradins en fonction de la pression de frein d'essieu arrière réglée par la charge et qu'un piston de commande, en cas de chute de la pression de frein d'essieu arrière, commute la soupape de rapport de pression sur un passage direct pour la pression de frein d'essieu avant, une soupape double étant utilisée connue soupape de commande. Une soupape de rapport de pression de ce type est connue. Cette soupape connue a l'inconvénient de ne pas Btre équilibrée en pression. Par suite, l'hystérésis de la soupape connue est tres grande, si bien que son réglage doit être relativement inexact. En outre, les chemins de mise à l'air sont relativement longs. Le but de l'invention est de supprimer ces inconvénients et de réaliser une soupape de rapport de pression du type décrit au début, qui possède à peine de l'hystérésis} de sorte que son travail de régulation soit tres précis, et qui a des chemins de mise à l'air très courts, pour la même raison. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait que la soupape de commande est disposée d'un côté dans le corps de soupape avec un siege solidaire du corps et qu'elle peut etre manoeuvrée directement par le piston à gradins à l'aide de sa grande surface active (membrane), cette surface active représentant le deuxième siège de la soupape double. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d > un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente un schéma d'un dispositif de frein à air comprimé à deux circuits - la figure 2 représente en coupe la soupape de rapport de pression ; et - la figure 3 représente une variante de réalisation de la soupape de rapport de pression. Une soupape de frein 1 à deux circuits est branchée entre deux tubulures 2 et 3 dont l'une mène d'un réservoir à air comprimé 4 aux cylindres 5 et 5' de frein d'essieu avant et dont l'autre mène d'un réservoir à air comprimé 6 auxcylindres 7 et 7' de frein d'essieu arrière. On réalise ainsi un circuit de frein I d'essieu avant et un circuit de frein Il d'essieu arrière qui sont indépendants l'un de l'autre, en ce qui concerne les liaisons aux canalisations et l'alimentation en air. Dans la tubulure de frein 3, c'est-à-dire dans le circuit de frein II, on a prévu un régulateur 8 d'intensité de freinage, automatique et dépendant de la charge, qui sera appelé par la suite régulateur FAC. I1 mesure la flexion du ressort à l'essieu arrière à l'aide d'un levier 9 et fait parvenir aux cylindres 7 et 7', par la tubulure 3, une pression limitée dépendant de la position du levier 9. Ces cylindres 7 et 7' sont des cylindres de frein combinés à accumulateur à ressort à une chambre. Leur partie accumulateur à ressort 10, 10' peut être alimentée par de l'air comprimé à l'aide d'une tubulure 11 non représentée en détail. Dans la tubulure de frein 2, c'est-à-dire dans le circuit I d'essieu avant, se trouve une soupape de rapport de pression 12 qui est commandée, à l'aide d'une tubulure en dérivation 12', par la pression de frein non régulée dans le circuit II et, par l'intermédiaire d'une tubulure en dérivation 13, par la pression régulée dans le circuit Il. La soupape 12 est construite sur le mode de construction en plaques (sandwich) et elle est représentée en coupe sur la figure 2. On notera que la tubulure 2 du circuit I possède une entrée de soupape dans un trou de raccordement taraudé 14 et une sortie dans un trou de raccordement taraudé 15. Du trou 14, un canal longitudinal 16 du corps mène à une chambre de travail 17 qui se trouve entre un fond 18 de la soupape 12 et un piston de commande l9. Le piston 19 se compose de deux membranes 20 et 21 entre lesquelles est disposée une pièce d'appui 22. La pièce 22 se trouve dans une chambre 24 à l'air extérieur, fermée par un anneau 23, laquelle chambre est reliée par un canal longitudinal 25 avec un trou 26 de raccordement à l'air extérieur à la partie supérieure de la soupape 12. La disposition de la chambre 24 et sa mise à l'air servent de sécurité à deux circuits car, sur l'autre côté du piston 19 se trouve une chambre de travail 27 qui est raccordée par le trou de raccordement taraudé 28 et la tubulure 12' au circuit II. Sur la membrane 21 s'appuie un poussoir 29 qui traverse une paroi de corps 30, étancheepar deux garnitures 31 et 32. La zone entre les deux garnitures 31 et 32 est raccordée par un canal transversal 33 au canal longitudinal 23-et elle ainsi mise à l'air, également pour une protection à deux circuits. Le poussoir 29 se termine dans une chambre 34. Celle-ci est en liaison par un canal-transversal 16' et le canal 16 avec le circuit I. Le poussoir 29 s'appuie à une membrane 35 du petit piston 36 d'un piston à gradins 37. Le petit piston 36 se compose également de deux membranes 35 et 38 et d'une piece d'appui 3.9, et une chambre 40 à l'air extérieur entre les deux membranes 35 et 38 est mise à l'air, pour des raisons de sécurité à deux circuits, par un canal transversal 41et le canal 25. Audessus du petit piston 36 est disposé un corps intermédiaire 43 dans une chambre 42 ; celle-ci est en liaison avec la tubulure 13 par un trou de raccordement taraudé 44.Sur le côté du piston 37 opposé au petit piston 36 repose un grand piston 45 du piston 37 et ce grand piston 45 se compose également de deux membranes 46 et 47, d'une pièce d'appui 48 et -pour la sécurité à deux circuits- d'une chambre 50 à l'air extérieur par l'intermédiaire d'un canal transversal 49 et du canal 25. Le petit et le gros piston 36 et 45 sont reliés rigidement l'un à l'autre par le corps inter médiaire 43 et ils forment ainsi le piston à gradins 37. Une chambre 51 sur le côté du piston 45 est en liaison permanente à l'aide du trou 15, avec la partie de la tubulure 2 du circuit I qui est en aval de la soupape de rapport de pression. Dans la partie supzrieure 52 de la soupape 12; qui porte les trous 14, 15, 26, on a prévu une soupape double 53 qui sert de soupape de commande. Cette soupape 53 est de même axe que le trou 26 et elle possède un siège 54 fixé au corps, un clapet étanche 55, en forme de manchon, dont ltespace creux est toujours raccordé à l'air extérieur par le trou 26, et un siège mobile 56 qui est disposé à l'extrémité intérieure du clapet 55 qui pénètre dans la chambre 51 et qui est conçu pour être associé à la membrane 47 en tant que clapet. Le clapet 55 est poussé vers le bas par un ressort 57, si bien qu'il repose habituellement de façon étanche, par une surface 58 annulaire d'étanchéité, sur son siège 54. Ainsi, les éléments 54/58 constituent une soupape de passage et les éléments 47/56, une soupape de mise à l'air extérieur. Les surfaces actives de la soupape double 53 sont Bpeu près égales, de sorte que la soupape est équili- brée en pression. La soupape 12 ainsi décrite travaille de la façon suivante En position de roulage, le piston 19 prend la position représentée, par suite, la soupape 54/58 est fermée et la soupape 47/56 est ouverte. Les deux parties de la tubulure 2 du circuit I sont séparées et la partie de la tubulure 2 en aval de la soupape 12 est raccordée à l'air extérieur par la soupape 53. En cas de freinage, les deux chambres de travail 17 et 27 sont sollicitées en dessous et au-dessus du piston 19 par les pressions de frein égales non encore régulées des circuits I et Il. En outre, l'air comprimé parvient du circuit I par le canal 35, dans la chambre 34 en dessous du petit piston 36 du piston 37. Enfin, l'air comprimé parvient, au travers de la tùbulure 13, du régulateur 8 dans la chambre 42 sur le piston à gradins. La force dirigée vers le haut sur le piston 37 l'emporte et le piston 37 s'appuie avec sa nembrane 47 sur le siège 56. La soupape 47/56 est ainsi fermée, la liaison à l'air extérieur de la partie en aval de la tubulure 2 est verrouillée. Au cours de la suite du mouvement du piston 37, la soupape 54/58 ouvre-le passage vers la tubulure 2 dans le circuit I. Ainsi, le piston 37 actionne la soupape 53 qui régule ensuite, en fonction de la charge, la pression de frein dans le circuit I. La-mise à l'air des cylindres 5,5' se produit sur un court trajet à l'aide du clapet creux 55. Si le circuit I tombe en panne, la soupape 53 reste dans sa position de fermeture. Si le circuit II tombe en panne, la pression déplace vers le haut le piston 19 dans la chambre 17. A l'aide du poussoir 29, le piston 37 participe également à ce mouvement, et la soupape 53 ouvre le passage totalement au travers de la tubulure 2, de sorte qu'on peut freiner totalement à l'aide du circuit I, indépendamment de la position du régulateur FAC. La figure 3 montre une variante de la soupape de rapport de pression de la figure 2. La chambre 17 n'est pas raccordée à la pression du circuit I, mais on a prévu dans la chambre 17 un ressort 60 qui main tient le piston 19' dans sa position terminale supérieure jusqu'd à une pression d'environ 0,3 bar dans le circuit Il. Pour une pression plus grande que 0,3 bar dans le circuit 11, le piston 19' prend la position dessinée. En cas de panne du circuit II, le ressort 60 pousse le piston 19' ainsi que le piston 37 vers le haut, si bien que la soupape de rapport de pression atteint sa position de passage déjà décrite. I1 faut encore ajouter que dans la variante de soupape de rapport de-pression selon la figure 3, la chambre 27 est également alimentée par la pression de la tubulure 13, si bien qu'ici la tubulure 12' disparaît. Le trajet des tubulures est ainsi plus simple. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'etre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Soupape de rapport de pression pour un dispositif, dépendant de la charge, de freinage à air comprimé à deux circuits, avec une soupape de frein à deux circuits, qui alimente le cylindre de frein d'essieu arrière à travers un régulateur d'intensité de freinage, automatique et indépendant de la charge, et le cylindre de frein d'essieu avant à travers la soupape de rapport de pression, alors que la pression de frein d'essieu avant dans cette soupape est réduite par un piston à gradins en fonction de la pression de frein d'essieu arrière réglée par la charge et qu'un piston de commande, en cas de chute de la pression de frein d'essieu arrière, commute la soupape de rapport de pression sur un.passage direct pour la pression de frein d'essieu avant, une soupape double étant utilisée comme soupape de commande, caractérisée en ce que la soupape de commande est disposée d'un cbté dans le corps de soupape avec un siège solidaire du corps et qu'elle peut être manoeuvrée directement par le piston à gradins à l'aide de sa grande surface active (membrane), cette surface active représentant le deuxième siège de la soupape double. 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le piston à gradins et le piston de commande sont constitués d'une manière connue en soi par des membranes et en ce qu'on utilise pour le transfert de pression entre les deux pistons un poussoir qui s'appuie par chacune de ses extrémités à chacun des pistons.