Brevet FR2423698A1 — publié le 19791116

La présente invention concerne un robinet de frein manuel pourvu d'une valve principale et d'une valve d'isolement. Ce robinet a pour fonction de commander le freinage d'un véhicule, notamment le freinage de secours et/ou de stationnement sur un ou plusieurs essieux d'un véhicule routier lourd à moteur ou d'un ensemble routier. L'invention concerne plus particulièrement un robinet de frein manuel pourvu d'une valve principale destinée à relier une première conduite, raccordée à au moins une chambre de pilotage ou de freinage, avec un réservoir de fluide sous pression associé à ladite valve principale ou avec une évacuation et pourvu d'une valve d'isolement destinée à relier une deuxième conduite, raccordée à au moins une chambre de pilotage ou de freinage, avec un réservoir de fluide sous pression associé à ladite valve d'isolement ou avec une évacuation. La réglementation européenne relative au freinage des véhicules routiers prescrit pour un freinage de stationnement une immobilisation du véhicule ou'de l'ensemble routier par ses seuls moyens mécaniques de freinage. I1 existe donc une lacune dans un système de freinage d'un ensemble routier dont le tracteur est muni d'un robinet manuel classique pilotant l'entrée inverse d'une valve dite "de commande de remorque plus-plus-moins" dès lors que l'on place le levier de commande du robinet dans la position "stationnement" l'immobilisation de l'ensemble routier est alors acquise certes par voie mécanique sur le véhicule à moteur, mais elle est assurée par voie pneumatique sur la remorque. Par ailleurs, on peut parfois requérir d'un robinet manuel de frein sur autobus un freinage d'immobilisation intervenant aux points d'arrêt par la mise en oeuvre des seuls cylindres de service. Une autre fonction possible pour un robinet manuel est de réaliser une alimentation de sécurité pour des chambres à diminution de pression appartenant à des cylindres de frein à ressort ou à verrou - cela au moyen d'un double circuit et d'une valve de sélection de circuit. L'invention a pour but la réalisation d'un robinet de frein manuel aisément adaptable aux différentes fonctions précédemment définies en permettant dans tous les cas la fourniture de fluide sous pression à deux conduites de pilotage et/ou de freinage avec la possibilité de relier à ltévacuation l'une des deux conduites tout en poursuivant l'alimentation de l'autre Pour un robinet du type mentionné, ce but est atteint conformément à l'invention, du fait que la valve d'isolement est une valve à deux positions et au moins trois orifices,commandée à partir du levier de manoeuvre de la valve principale, de manière que, dans une première position (ou dans un premier groupe de positions) du levier1 la valve d'isolement assure la libre communication du réservoir correspondant avec la deuxième conduite et que, dans une deuxième position du levier, la valve d'isolement isole le deuxième réservoir et met à l'évacuation la deuxième conduite. Dans un mode de réalisation particulièrement intéressant du fait de sa simplicité, le réservoir correspondant à la valve d'isolement est confondu avec le réservoir associé à la valve principale et la valve d'isolement est placée sur une dériva- tion de la conduite de sortie de la valve principale, c'est-à-dire de la première conduite. Ainsi, la commutation de la valve d'isolement a forcément lieu - en vue de mettre à l'évacuation la deuxième conduite - seulement lorsque la première conduite a déjà été mise à l'évacuation par la manoeuvre du levier de la valve principale. Il en résulte une grande simplicité de la valve de commutation puisqu'elle n'a pas besoin d'entre à recouvrement, c'est-à-dire de présenter une fermeture de l'alimentation précédant l'ouverture de l'échappement et vice-versa. Dans le cas où la valve principale comprend un dispositif de limitation de pression, il en découle un autre avantage d'importance car la disposition de la valve d'isolement sur la dérivation de la première conduite~, en aval de la valve principale, permet d'alimenter les deux conduites avec une pression qui est limitée à l'aide d'un dispositif unique. Selon une première forme d'exécution, la valve d'isolement est placée sur une dérivation de la première conduite, laquelle conduite peut être raccordée à la chambre de pilotage inverse d'une valve de commande de remorque, et la sortie de la valve d'isolement, c'est-à-dire la deuxième conduite, est raccordée aux chambres à diminution de pression associées aux cylindres à ressort d'un essieu du véhicule à moteur. De la sorte, la mise du levier du robinet sur sa deuxième position assure l'immobilisation de l'ensemble routier par ses seuls moyens mécaniques. Dans une autre forme d'exécution, la première et la deuxième conduites aboutissent aux deux entrées d'une valve de sélection de circuit dont la sortie est raccordée à des chambres à diminution de pression faisant partie de cylindres de frein associés à l'essieu arrière du véhicule, par exemple d'un autobus. Dans ce cas, le deuxième réservoir est de préférence taré à pression supérieure à celle du premier réservoir,deSfaçon à assurer une alimentation normale des chambres inverses des cylindres par l'intermédiaire de la valve d'isolement. On conçoit que la deuxième conduite est alors une duplication de sécurité de la première conduite. Une deuxième valve d'isolement sensiblement identique à la première et susceptible d'etre commandée mécaniquement par une rame ou butée du levier du robinet, peut entre reliée par l'intermédiaire d'une valve de sélection de circuit à des chambres à- augmentation de pression associées à des cylindres de service du véhicule. Cette réalisation est particulièrement avantageuse en combinaison avec la duplication de sécurité precédemment décrite. L'adjonction d'une position supplémentaire "immobilisation" pour le levier du robinet entrain donc l'admission du fluide sous pression dans les cylindres de service consdérés pour immobiliser temporairement le véhicule sans faire intervenir les cylindres à chambre inverse. On peut noter que l'annexion au robinet de frein manuel de deux valves d'isolement avantageu sement identiques est peu conteuse et peu encombrante. Comme on l'a déJà fait remarquer, la valve d'isolement peut être une valve sans recouvrement. La commande de cette valve est par exemple produite à l'aide d'une came ou d'une butée annexée au levier de commande de la valve principale et d'un poussoir éventuellement télescopique attaqué par la came ou la butée. La description non limitative qui va suivre fera bien apparaitre d'autres buts et avantages de l'invention ainsi que certains des résultats obtenus conformément à l'invention. - La figure 1 représente un schéma (d'une installation de freinage à commande pneumatique) mettant en oeuvre le robinet de frein selon l'invention ; La figure 2 montre en coupe une forme d'exécution du robinet utilisé dans le schéma de la figure 1 La figure 3 représente un schéma d'une installation de freinage pneumatique réalisable sur un autobus avec une variante de robinet à deux valves d'isolement - Les figures 4a et 4b montrent des grilles de déplacement et de verrouillage associées au levier du robinet de la figure 1 - La figure 4c représente un diagramme de variation des pressions de sortie du robinet délirée aux conduites x et y en fonction du déplacement angulaire du levier ; et -Les figures Sa et 5b montrent, respectivement, la grille de levier et les variations des pressions de sortie relatives au robinet présenté sur la figure 3 et délivrées dans les conduites x, y, et z. Le schéma du circuit de freinage pneumatique pour ensemble routier qui est représenté sur la figure 1 comporte un robinet de frein manuel 1. Situé sur un véhicule à moteur et alimenté par un réservoir 2 d'air comprimé, le robinet manuel 1 permet de commander au moyen d'une valve principale Vp la pression délivrée dans une conduite x aboutissant à une chambre de pilotage inverse 3 d'une valve directe-directe-inverse 4. Cette valve 4 est dite "de commande de remorque" et pilote la pression délivrée dans une tête d'accouplement de frein direct 5 pour commander le freinage direct d'une remorque ou semi-remorque attelée au véhicule à moteur. La même sortie 6 du robinet manuel est raccordée à une valve V d'isolement à deux positions et trois orifices. Sollicitée d'un côté par un ressort 7 et de l'autre côté par un assujettimement mécanique 8 à la commande du robinet, la valve V. permet, selon sa position,de raccorder la sortie 6 du robinet à une conduite y menant aux chambres de desserrage de cylindres de frein à ressort 9 ou d'isoler la sortie 6 par rapport à la conduite y en mettant celle-ci à l'atmosphère. I1 est à remarquer que les cylindres à ressort 9 sont alors mis à l'atmosphère directement au travers de la valve d'isolement V. et non pas par le détendeur de la valve principale V .La commutation de la valve V. ne doit se p i produire que lorsque la sortie 6 de la valve V a été amenée à la p pression atmosphérique : il s'ensuit que la valve V. est de réalisation très simple : en particulier, tout recouvrement est superflu s'il s'agit d'une valve à clapet. I1 doit être fait remarquer que les chambres alimentées par la conduite y peuvent etre des chambres de déverrouillage de cylindres à verrou. Le robinet de frein représente sur la figure 2 est un exemple de réalisation du robinet 1 représenté sur le schéma de la figure 1. Ce robinet comprend un corps 10 et un levier 11 qui se termine par une came 12. I1 est capable d'assurer un freinage de stationnement dans la position B et un freinage de secours modérable quand le levier passe de la position "route"A vers une position quelconque intermédiaire entre A et B. I1 est par ailleurs en mesure d'assurer dans une position C située du côté opposé à A par rapport à B,une immobilisation de l'ensemble routier par le freinage du véhicule à moteur seul, la remorque n'étant pas freinée. Le levier à came 11, 12 est rappelé vers la position A par un ressort de torsion non représenté et il peut être verrouillé de façon connue dans la position B. Lo verrouillage en position B peut éventuellement être renforcé par réalisation du blocage au moyen de deux grilles superposées afin d'éviter que le conducteur ne passe brutalement de A à C sans s'arrêter en B. La came 12 coopère avec un piston 13 destiné à commander un détendeur 14 à double clapet. Le piston -13 se compose de deux éléments télescopiques 13a, 13b coulissant l'un dans l'autre de façon étanche et dont le premier 13a porte un prolongement 51 qui coulisse de façon étanche dans le corps 10 et qui coopère avec la came 12, cet élément 13a, 51 constituant une cloche enveloppant le second élément 13b. Celui-ci constitue par son extrémité inférieure le siège d'échappement du détendeur 14.Le détendeur 14 a pour fonction d'isoler un raccord 15 relié à la chambre inverse 3 de la valve de commande de remorque 4 ou de faire communiquer ledit raccord 15 avec un raccord 16 relié au réservoir 2 ou avec un raccord 17 mis à l'atmosphère, les raccords 15, 16 et 17 étant prévus dans le corps 10. Un ressort R1 de progressivité est interposé entre les deux éléments télescopiques 13a et 13b tandis qu'un ressort de rappel R2 est situé entre l'élément 13b et le corps 10 du robinet. La chambre C1 intérieure aux deux éléments télescopiques 13a, 13b est mise à l'atmosphère par le conduit 52 ménagé dans le prolongement 51 de l'élément l3a. Dans le corps 10, sont ménagées une chambre C2 qui surmonte l'élément 13a et une chambre C3 , dite de réaction, logeant le ressort R2. Les chambres C2 et C sont reliées entre elles par une rainure 18 pratiquée 3 dans la surface extérieure de l'élément 13a. Par un choix convenable des sections efficaces du piston 13, on obtient que 1' effort requis du conducteur pour manipuler le levier 71 soit constant, quelle que soit la pression délivrée, ctest-à-dire quelle que soit la position dudit levier 11. La chambre C3 de la valve principale du robinet de frein- communique en permanence avec la chambre d'entrée C4 d'une valve d'isolement 30 qui représente un exemple de réalisation de la valve V. de la figure I. La valve 30 comprend un clapet axialementmobile 31 capable, soit de relier la chambre C4 avec les les chambres de desserrage des cylindres à ressort 9 par décollement du siège 32 et application sur le siège opposé 33, soit d'isoler la chambre C4 et de relier les chambres de desserrage des cylindres à ressort 9 à une chambre C5 mise à ltatmosphère, ceci étant obtenu par le décollement du clapet 31 à partir du siège 33etl'application dudit clapet 31 sur le siège 32.Un poussoir 34 - qui a été dessiné plus à droite que la position réelle en pointillés sur le dessin - peut coopérer avec une butée 35 ou un élément de came prévu sur la came 12 ou sur le levier Il. Le poussoir 34 peut être réalisé de manière télescopique mais, dans l'exemple représenté, il est d'une seule pièce et reste appliqué par son propre poids et,le cas échéant, par un ressort sur un appui 36 formant avec le clapet 31 un ensemble télescopique. L'appui 36 est lié au clapet 31 par l'intermédiaire d'un ressort 37 de façon que la descente du poussoir 34 provoque, dans un premier temps, la descente du clapet 31 avec compression d'un ressort de rappel 38 interposé entre le clapet 31 et le corps de la valve d'isolement 30, et, dans un deuxième temps, la descente de l'appui 36 seul par compression du ressort 37. Le robinet de frein manuel 40 représenté sur la figure 3 est alimenté sur sa partie de valve principale V par p un réservoir d'air comprimé 41,- de façon à délivrer à sa sortie une pression de commande aux chambres de desserrage des cylindres 42 de frein à ressort affectés à l'essieu arrière de l'autobus, cette liaison étant effectuée par une conduite x raccordée à une entrée d'une valve de sélection de circuit 43. A l'autre entrée de cette valve est raccordée une conduite y reliée à un réservoir d'air comprimé 44 ou à l'atmos phère V du robinets par l' ntermédiaire d'une valve d'isolement Vil à p deux positons et trois orifices ;; la valve V 1 est sollicitée par un ressort 45 vers sa position mettant en liaison la conduite N avec le réservoir z4, tandis qu'une commande mécanique 46 antagoniste analogue à la commande mécanique 8 du robinet 1 et dont la mise en oeuvre dérive du mouvement du levier du robinet 40, permet de faire communiquer la conduite y avec l'atmosphère tout en isolant le réservoir 44. Celui-ci est par exemple alimenté à une pression différente de celle du réservoir 41, notamment supérieure ; elle pourrait être égale à celle du réservoir 41, à condition que l'on place un ressort correspondant dans la valve de sélection 43. Sur le schéma dé la figure 3, le robinet de frein 40 comporte en outre une deuxième valve d'isolement Vi2 sensiblement identique à la valve Vil. La valve V12 a pour fonction d'alimenter à partir d'un réservoir, par exemple du réservoir 41, les cylindres de frein de service 47 affectés à l'essieu avant de l'autobus lorsque le conducteur met le levier du robinet 40 dans une troisième position située en dehors de l'intervalle "route" et "stationllement". L'alImentation des cylindres 47 à partir de la valve V12 a lieu au travers d'une valve de sélection de circuit 48 par ailleurs raccordée à l'un des circuits de service de l'autobus. On a indiqué en tirets la commande mécanique 46 de la valve d'isolement Vil et la commande mécanique 50 de la valve d'isolement Vi2 Comme la commande 8 de la valve d'isolement V. 1 i- du robinet 1 de la figure 1, ces commandes 46 et 50 s'effectuent par prélèvement de l'effort et/ou de la course du levier de commande du robinet de frein 40. Les figures 4a, 4b montrent les grilles de déplacement utilisables avec le levier du robinet de la figure 1. Les déplacements sont figurés de façon linéaire, mais ils sont bien entendu en réalité angulaires. Les positions A, B, C de la figure 4a correspondent respectivement aux positions "route" (état de desserrage total des freins du véhicule à moteur et de la remorque), "stationnement" (état de serrage total des freins du véhicule à moteur et de la remorque), et test (freinage du véhicule à moteur, les freins -de la remorque étant desserrés). Le freinage de secours modérable s'obtient par le positionnement du levier entre A et B. Lorsqu'il n'est pas verrouillé dans la position B, le levier est rappelé automatiquement comme l'indique la flèche f vers la position A sous l'effet d'un ressort de torsion. La grille représentée à la figure 4b est sensiblement analogue à celle de la figure 4a. Ses trois positions D,E,F correspondent respectivement aux positions '1route", "immobilisation" et "stationnement", le freinage de secours modérable s'obtenant par le positionnement du levier entre D et E. La figure 4c. représente la variation des pressions délivrées dans les conduites x (courbe X) et y (courbe Y) de la figure 1 en fonction de llangle K de déplacement du levier. La courbe Y - en trait continu - montre que les cylindres à ressort 9 du véhicule à moteur sont alimentés à pleine pression en position "route" et sont mis à la pression atmosphérique en positions "stationnement" et "test" du levier. La courbe X - en tirets montre que la tête d'accouplement de frein direct 5 n'est pas ali ;entée en pression dans les positions "route" et "test" du levier, alors qu'elle est alimente en pression dans la position"stationnement" dudit levier (sortie inverse de la pression X régnant en 3). La grille de la figure 5a montre une position G, dite "immobilisation", une position H, dite '1route" et une position I, dite "stationnement" pour le robinet de frein 40 inclus dans le circuit de freinage pour autobus visible sur la figure 3. Dans la position H (figure 5b), les cylindres de frein à ressort 42 de l'essieu arrière sont alimentés par la conduite y dont la pression Yest prépondérante par rapport à celle X de la conduite x. Dès que le conducteur déplace le levier du robinet de H vers I, la valve de sécurité Vil commute et met directement (c'est-à-dire sans passer par la valve principale V ) la conduite p y à l'atmosphère.Au delà d'un certain angle de rotation, la pression dans la conduite x commence à diminuer progressivement en fonction de l'angle de rotationoe du levier pour produire un freinage de secours modérable. Dans la position I, les cylindres à ressort 42 ne sont plus alimentés et les cylindres avant 47 ne le sont plus également, de sorte que le freinage de l'autobus est réalisé par des moyens purement mécaniques (ressorts des cylindres 42). Enfin, dans la position G, les cylindres à ressort 42 sont alimentés1 de sorte que les freins de l'essieu arrière sont desserrés, et les cylindres de service 47 affectés à l'essieu avant sont alimentés par la comnutation de la valve Vi2 qui passe à sa position permettant l'alimentation de la conduite z avec la pleine pression Z du réservoir 41. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. I1 va de soi que la valve d'isolement envisagée pourrait présenter quatre ou cinq orifices, de manière à réaliser deux fonctions (c'est-à-dire par exemple la combinaison des fonctions des valves V. et V12 ou V, i 12 zl et V 2) sans l'obligation de recourir à une deuxième valve d'isolement. Le fluide sous pression utilisé avec le robinet selon l'invention est l'air ; il peut bien entendu s'agir d'huile sous pression. De même, les chambres alimentées par la première et la deuxième conduites peuvent être des chambres de pilotage de valves-relais. REVENDICATIONS 1,Robinet de frein manuel pour véhicule ou ensemble routier, du type comprenant une valve principale susceptible de relier un premier Circuit de commande de freinage du véhicule soit avec une première source de fluide sous pression associée à ladite valve principale soit avec l'échappement ou la décharge et comprenant une valve d'isolement susceptible de relier un deuxième circuit de commande du freinage du véhicule soit avec une deuxième source de fluide sous pression associée à ladite valve d'isolement, soit avec l'échappement, caractérisé par le fait que la valve d'isolement est une valve à deux positions et au moins trois orifices et actionnée par le levier de manoeuvre de la valve principale, de manière que, dans une première position (ou groupe de positions) du levier, la valve d'isolement assure la libre communication de la deuxième source avec le deuxième circuit et que, dans une deuxième position du levier, la valve d'isolement isole la deuxième source et mette à l'échappement le deuxième circuit. 2 Robinet de frein selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la deuxième source correspondant à la valve d'isolement est confondue avec la premiere et que la valve d'isole ment est placée sur une dérivation du premier circuit. 3. Robinet de frein selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif de limitation de pression commun à la valve principale et à la valve d'isolement 4. Robinet selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que le détendeur à limitation de pression de la valve principale constitue la source unique de fluide sous pression de la valve d'isolement. 5. Robinet de frein selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la valve d'isolement est placée sur une dérivation du premier circuit lequel est raccordé à une chambre de pilotage inverse d'une valve de commande du freinagé de la remorque du véhicule, tandis que la sortie de la valve d'isolement est raccordée aux chambres de desserrage de cylindres à ressort ou aux chambres de déverrouillage de cylindres à verrou constituant le premier circuit de commande de freinage pour le véhicule tracteur de l'ensemble routier. 6. Robinet de frein selon.I'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le premier' et le deuxième circuits sont raccordés chacun à une entrée différente d'une valve de sélection de circuit dont la sortie est reliée à des chambres actives par diminution de pression pour des cylindres de frein à ressort ou à verrou du véhicule et par le fait que la commutation de la valve d'isolement produite par l'actionnement du levier-du robinet et entrainant la mise à ltéchappement du deuxième circuit, déclenche cet échappement avant que le levier du robinet ne soit amené sur une position qui déclenche la mise à lléchappement modérable du premier circuit par l'intermédiaire de la valve principale. 7. Robinet de frein selon~la revendication 6, caractérisé par le fait que le deuxième réservoir est normalement alimenté à une pression supérieure à celle du premier réservoir. 8. Robinet de frein selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'une deuxième valve d'isolement sensiblement identique à la première est susceptible d'être commandée mécaniquement par une came ou butée du levier du robinet, cette valve étant reliée par l'intermédiaire d'une valve de sélection de circuit à des cylindres de frein de service du véhicule. 9. Robinet de frein selon l'une des revendications I à 8, dans lequel le fluide sous pression est l'air comprimé, caractérisé par le fait que la valve d'isolement est une valve sans recouvrement dans laquelle le passage de l'alimentation à l'échappement est brutal. 10. Robinet de frein selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la valve d'isolement est reliée mécaniquement au levier du robinet par l'intermédiaire d'un organe télescopique.