Brevet FR2322302A1 — publié le 19770325

La présente invention concerne un dispositif de fixation d'une pièce de pression1 avec effet simultané d'étanchéité1 à l'intérieur du tube de piston d'un appareil de freinage, notamment pour un cylindre de frein d'accumulateur à ressort ainsi que pour les soupapes à air comprimé et appareils analogues. Dans des dispositifs de fixation de ce type, il est nécessaire d'assurer une pièce de pression, ayant la forme d'un chapeau ou d'un poussoir, contre une sortie axiale hors du tube de piston à cause des forces de traction et de l'effet de rotation continu et de la rendre étanche à l'air. Il est connu, pour remplir ces conditions, de réaliser la fixation des pièces de pression et de s'assurer contre un desserrage axial et contre des fuites d'air par vissage des pièces de pression dans le tube de piston1 et d'obtenir-une assise rigide et étanche par des moyens d'étanchéitd et/ou de collage ou par des anneaux d'étanchéité supplémentaires (brevet des Etats-Unis dtAmérique nO 3.217.611 et modèle d'utilité de la République Fédérale d'Allemagne nO 7.127.999). Les dispositifs connus ont l'inconvénient que, pour le vissage1 les pièces de pression doivent être munies de surfaces fraisées de prise de clef pour pouvoir être serrées à fond. Un vissage des parties filetées avec emploi de colles qui sont étendues sur les filets doit éviter un desserrage indésirable des pièces de-pression dans les tubes de piston pendant le fonctionnement, et d'autre part il ne reste malheureusement pas de possibilité de démontage, ou seulement avec beaucoup de difficultés, à cause des colles durcies dans les filets. L'adjonction de rondelles arrêt en liasion avec les garnitures en caoutchouc ou un vissage en liaison avec des garnitures en caoutchouc est de plus complexe et par conséquent coûteuse. Le but de l'invention est de réalIser un dispositif de fixation qui agisse de façon simple et efficace, clest-a-dire qui exerce de façon suffisante et durable sa fonction de maintien et d'étanchéité qui soit facile à monter et à démonter par rapport au dispositif connu et qui soit de fabrication économique. Le moyen conforme à l l'invention dlatteindre ce but consiste en ce qu'une pièce de pression sous la forme d'un chapeau ou d'un poussoir est munie d'une rainure intérieure large et plate et en ce qu'on a prévu dans un tube de piston une rainure extérieure correspondante telle qu'un élément d'étanchéité puisse entre placé entre la rainure intérieure et la rainure extérieure en tant qu'élément de maintien et d'étanchéité, de sorte que l'élément d'étanchéité, pendant l'insertion de la pièce de pression appropriée, soit comprimé à l'aide d'un biseau à l'extrémité du tube de piston et soit déformé de façon à trouver place dans une rainure intérieure plate et large pour constituer une sorte de liaison à cliquet pour une position appropriée de la pièce de pression dans le tube de piston1 en reprenant sa forme d'origine par détente dans une rainure extérieure et en exerçant une fonction déterminée de maintien et d'étanchéité pour une contrainte de cisaillement minimale. Selon une autre caractéristique de lginvention, la rainure intérieure sur les pièces de pression est décalée dans le sens axial en direction de l'extrémité du tube de piston1 par rapport à la rainure extérieure de ce tube de façon qu'après butée du collet à ltextré- mité du tube de piston ou d e la pièce de pression sur un épaulement dans le tube de piston et après un verrouillage simultané de la garniture d'étanchéité dans. la rainure extérieure, on évite un jeu axial des pièces de pression et on maintienne ces dernières dans leur position de butée. Selon une autre caractéristique de l'invention, la force de maintien entre le tube de piston et chaque pièce de pression peut être modifiée en faisant varier le profil et la section droite ainsi que la résistance au cisaillement, des garnitures d'étanchéité flexibles du commerce. Les avantages de ltinvention consistent en particulier en ce que chaque pièce de pression peut tourner par rapport au tube de piston sans se séparer de celui-ci pendant le fonctionnement, cette rotation étant provoquée par un certain couple provenant notamment d'un ressort d'accumulateur dans un cylindre de frein d'accumulateur à ressort, et en ce que par suite il ne se produit aucun frottement et seulement une usure très amoindrie sur une membrane correspondance en matériau flexible et sensible au frottement. De plus, à cause du montage à déclic du joint torique entre le tube de piston et la pièce de pression, le dispositif de fixation de I'invention permet un montage et un démontage faciles. A côté d'une possibilité de montage facile les éléments de construction simplifiée permettent également une construction économique du dispositif de fixation car on n'a besoin ni de surfaces pour clef,ni de pas de vis, ni d'éléments de sécurité. 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 reportant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une vue générale d'un cylindre de frein en coupe longitudinale, avec le montage conforme à l'invention d'une pièce de pression; - la figure 2 représente à une échelle agrandie le montage d'une pièce de pression sous-la forme d'un chapeau conforme à la figure 1 dans le tube; et - la figure 3 représente une variante de la figure 2 dans laquelle la pièce de pression a la forme d'un poussoir. Dans le cylindre 1 d'accumulateur à ressort, on a placé un tube de piston 2 relié de façon rigide à-un piston 9. La force du ressort d'accumulateur 10 agit sur le piston 9. La face du piston 9 opposée au ressort 10 est soumise à la pression par l'intermédiaire de la chambre de pression 11. A l'extrémité du tube 2 tournée vers le piston 12 est associée l'une des pièces de pression (3a ou 3b) à l'aide du dispositif de fixation de l'invention. Entre une rainure extérieure 6 à l'intérieur du tube 2 et une rainure intérieure 5 large et plate sur l'une des pièces de pression (3a ou 3b) on a placé une garniture flexible 7 d'étanchéité. Pour comprimer la garniture 7 et introduire rapidement l'une des pièces de pression (3a ou 3b), on a prévu un biseau intérieur 13 à l'extrémité concernée du tube de piston. Sur la pièce de pression 3a se trouve un collet 4 qui fixe une position de butée sur le tube 2 quand la garnituré 7 est encliquetée dans la rainure 6. Dans le cas d'utilisation de la pièce 3b selon la figure 3, on a prévu, pour fixer une position de butée analogue à celle de la figure 2, un épaulement 14 à l'intérieur du tube 2. Pour empêcher un jeu entre l'une des pièces de pression (3a ou 3b) et le tube 2 dans la position de butée de la pièce de pression, la rainure 5 et la rainure 6 sont décalées l'une par rapport à l'autre. Entre le piston 12 et l'une des pièces de pression (3a ou 3b), on a placé une membrane 8 en matériau flexible qui, en cas d'action de la force de freinage du ressort 10, est soumise à des contraintes élevées par pincement. Le montage selon l'invention de la pièce de pression (3a ou 3b) est particulièrement avantageux en ce qui concerne l'usure de la membrane 8, en plus des avantages cités au début et concernant le dispositif de fixation de l'invention. Un freinage plus ou moins dosé par le cylindre de frein 1 d'accumulateur à ressort ou par l'intermédiaire du ressort 10 est obtenu par une baisse de pression appropriée dans la chambre 11. La force élastique libérée est alors transmise par le piston 9 et le tube 2, ainsi que par la pièce de pression 3 placée sur le tube de piston sur la membrane 8 ou ce piston 12. La force de pression avec laquelle la membrane 8 est comprimée entre le piston 12 et la pièce Sa ntentraine, dans le dispositif selon l'invention de fixation de la pièce 3a, qu'une usure minimale, car la pièce de pression (3a ou 3b) n'est plus fixe, mais elle est maintenue à l'aide de la garniture 7 dans le tube 2 de façon à pouvoir tourner assez facilement et ainsi, des forces de frottement ne peuvent en aucune façon être supportées par la membrane par suite de la rotation de la pièce Sa. La rotation du tubê 2 est entraînée par le ressort 10 car celui-ci pendant son extension exerce un certain couple. Ce couple, qui jusqu'a présent menait à une destruction progressive de la membrane 8 par suite de la résistance de frottement au point de contact caoutchouc-acier, et qui entrainait un desserrage dlune pièce de pression vissée, est absorbé maintenant par suite de la rotation facile de la pièce de pression Sa ou 3b Au montage du dispositif de l'invention, c'est-à-dire des pièces de pression Sa ou 3b, on introduit d'abord la garniture 7 dans la rainure 5. A l'aide du biseau 13, la garniture 7, pendant l'introduction de la pièce de pression dans un tube de piston1 est comprimée au diamètre intérieur du tube et par suite de sa souplesse, elle trouve place dans la rainure 5 suffisamment large, mais relativement plate. Par suite d'un recouvrement partiel déterminé de la rainure 5 et de la rainure 6, la garniture 7 reprend sa sorme d'origine en se coinçant dans la rainure 6. La force nécessaire au montage du dispositif de fixation, c'est-à-dire à la déformation de la garniture 7 jusqu'à son encliquetage dans la rainure 6 est très largement inférieure auxforcoe de cisaillement qui sont nécessaires pour le démontage du dispositif de fixation. Au cours d'un démontage, la garniture d'étanchéité est effectivement détruite par cisaillement, mais les garnitures, dans de telles installations, sont de toute façon remplacées au remontage après une réparation. La résistance au cisaillement des garnitures d'étanchéité du commerce est variable, mais dans chaque cas elle permet une force de maintien qui est largement plus grande que la force obtenue par collage entre la membrane 8 et la pièce 3a, ce qui empêche que la pièce de pression (3a ou 3b) soit retirée du tube 2 dès que le cylindre de frein de l'accumulateur à ressort ou tout appareil de frein est ramené en position de desserrage. A côté des éléments d'étanchéité 7 avec différentes résistances au cisaillement, on peut utiliser également des garnitures d'étanchéité avec différentes sections et éventuellement différentes formes de profil. Bien entendu diverses modifications peuvent 8tre apportées par l'homme de l'art aux dlspositifs ou procédés qui viennent d'être 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. Dispositif de fixation d'une piece de pression, avec effet simultané d'etanchéité, à l'intérieur du tube de piston d'un appareil de freinage, notamment pour un cylindre de frein d'accumulateur à ressort ainsi que pour les soupapes à air comprimé et appareils analogues,carac- térisé en ce qu'une pièce de pression sous la forme d'un chapeau ou d'un poussoir est munie d'une rainure intérieure large et plate et en ce qu'on a prévu dans un tube de piston une rainure extérieure correspondante telle qu'un élément d'étanchéité puisse être placé entre la rainure intérieure et la rainure extérieure en tant qu'élément de maintien et d'étanchéité, de sorte que l'élément d'étanchéité, pendant l'insertion de la pièce de pression appropriée, soit comprimé à l'aide d'un biseau l'extrémité du tube de piston et soit déformé de façon à trouver place dans une rainure intérieure plate et large pour constituer une sorte de liaison à cliquet pour une position appropriée de la pièce de pression dans le tube de piston, en reprenant sa forme d'origine par détente dans une rainure extérieure et en exerçant une fonction déterminée de maintien et d'étanchéité pour une contrainte de cisaillement minimale. 2. Dispositif de fixation selon, la revendication 1, caractérisé en ce que la rainure intérieure sur les pièces de pression est décalée dans le sens axial en direction de l'extrémité du tube de piston par rapport à la rainure extérieure de ce tube de façon qu'après butée du collet à l'extrémité du tube de piston, et après un verrouillage simultané de la garniture d'étanchéité et dans la rainure extérieure, on évite un jeu axial des pièces de pression et on maintienne ces dernières dans leur position de butée. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force de maintien entre le tube de piston et chaque pièce de pression peut être modifiée en faisant varier le profil et la section droite, ainsi que la résistance au cisaillement, des garnitures d'étanchéité flexibles du commerce.