Brevet FR2399598A1 — publié le 19790302

L'invention part d'une soupape limitatrice de débit pour une installation de freinage à deux conduites d'un véhicule automobile tracteur, qui est montee par un élément d'étranglement dans une conduite de réservoir ou conduite d'alimentation menant à un dispositif d'attelage de remorque et qui comprend un organe commutateur formé dtun piston a pitisieurs faces destinées à prelever une pression différentielle servant d'impulsion de commande, une pression de freinage de service agissant sur le piston dans le sens de la mise en circuit de l'élément d'étranglement et une pression de freinage de remorque agissant sur le piston dans le sens de la mise hors circuit de ltélement d'étranglement. Une telle soupape limitatrice est connue (demande de brevet soumise à l'inspection publique n" 2 446 773 de la République Fédérale d'Allemagne) L'installation de freinage de véhicules automobiles tracteurs est habituellement conçue de manière que la liaison pneumatique entre le véhicule tracteur et la remorque se compose d'une conduite de réservoir ou conduite d'alimentation et d'une conduite de frein S'il se produit une rupture de la conduite de frein de remorque, la conduite d'alimentation eat détendue lors d'un freinage par le point de rupture, ce qui déclenche un freinage de la remorque par la conduite d'alimentation.Cependant, comme la pression de l'air dans les réservoirs du véhicule tracteur doit tout d'abord descendre jusqu'aulx pressions de sécurité (pressions de fermeture) de la soupape protectrice à plusieurs circuits et de la soupape da trop-plein, il s'écoule environ 6 à 8 secondes jusqu'S ce que la-pression dans la conduite d'alimentation soit descendue au-dessous de 1 > 5 bar et que la remorque freine. Comme conséquence de ce long laps de temps, il existe le risque, lors d'un freinage à fond, que seul le véhicule tracteur freine > alors que I'installatiar. de freinage de la remorque n'entre pas en action ou entre seulement en action beaucoup trop tardivement, ce qui peut avoir pour résultat, surtout lorsque la remorque est lourdement chargée, que la remorque commence à poussex et à se mettre elle-meme et le véhicule tracteur de travers. Un dispositif également connu déjà tente de résoudre le problème par l'incotporation, dans la conduite entre la soupape protectrice à plusieurs circuits et le dispositif d'attelage de remorque de la conduite d'alimentatlon, d'un distributeur à trois voies et deux positions qui, après une rupture de la conduite de frein de remorque, coupe la conduite d'alimentation lors de l'actionnement de l'installation de freinage de service.Ce dispositif a cependant le grave inconvénient suivant : lors de l'attelage d'une remorque dont l'installation de freinage à air comprimé est vide, le distributeur mentionné empêche le remplissage de cette installation lorsque L'installation de freinage de service du vehicule tracteur doit être actionnée pendant l'opération d'attelage, ce qui peut entre le cas lorsque les deux véhicules sont sur une pente par exemple lors de l'attelage Lorsque, après un temps de marche relativement court qui nta pas suf fi pour le remplissage de l'installation de freinage de la remorque, le conducteur du train routier veut freiner à fond, la remorque risque de pousser et de mettre le véhicule tracteur et elle-meme de travers, en particulier sur une descente. Le but de l'invention est notamment d'éviter les inconvénients décrits ci-dessus de l'art antdrieur A cet effet, selon l'inventlon, une soupape limitatrice comme indiquée ci-dessus est essentiellement caractérisée en ce que le piston est un piston étagé dont une petite face est exposée à une haute pression de conduite de frein de service et dont une grande face est exposée à une pression normale de conduite de frein de remorque. Une soupape limitatrice ainsi réalisée a l'avantage, comparativement à l'art antérieur, que la pression dans la conduite d'alimentation est abaissée, dans le cas d'une rupture de la conduite de frein de remorque, en moins de 2 secondes à moins de 1,5 bar, ce qui veut dire que l'installation de freinage de la remorque entre en action avant que ce court laps de temps ne se soit écoulé. L'inconvénient mentionné ci-dessus de l'emploi d'un distributeur trois voies et deux positions, pouvant avoir les conséquences décrites à la suite de l'attelage d'une remorque, est par conséquent évité par l'invention. Une soupape limitatrice selon l'invention est conçue de manière que, pendant la marche normale, elle laisse pénétrer l'air comprimé sans entrave dans l'installation de freinage de la remorque et qu'elle ne fait entrer en action ltélément d'étranglement, lors d'une manoeuvre du frein de service, que lorsqu'une pression différentielle déterminée est dépassée par suite d'une rupture de la conduite de frein de remorque. La grandeur de la section du passage étranglé par cet élément est choisie de maniere que la quantité d'air comprimé qui s'échappe par le point de rupture de la conduite soit nettement plus grande que la quantité d'air comprimé qui arrive par la soupape limitatrice, afin que le court laps de temps d'entrée en action du frein de la remorque puisse être obtenu.Ledit passage étranglé laisse cependant passer suffisamment d'air comprimé pour que l'installation de freinage de la remorque soit remplie quoi qu'il arrive. Une soupape limitatrice selon l'invention est équipée d'un élément d'étranglement commutable puisqu'il es nécessaire que cet élement ne soit mis en circuit, lors d'un freinage de service, que lorsque le tuyau flexible de raccordement du frein de la remorque est rompu ou n'est pas raeeordd. Si ce flexible est en bon état et convenablement raccordé, l'élément d'étranglement n'est pas mis en circuit puisqu'il faut également que la pression de commande de freinage puisse être établie dans la conduite de frein de remorque dans-un courut intervalle de temps prescrit. Ceia n'est possible que si la section de passage dans la soupape l-nitatrice n'est pas étranglée Une soupape limitatrice selon l'invention peut être utilise de façon avantageuse dans une installation de freinage pour véhicule qui est alimentée en partie sous haute pression et en partie sous pression normale. La haute pression règne sur le véhicule tracteur depuis le compresseur jusqu'aux cylindres de frein, ce qui permet de réduire les dimensions des réservoirs à air comprimé et des cylindres de frein.La remorque est cependant alimentée sous pression normale, de sorte qu'unie pression normale règne dans la conduite de frein de remorque Les différences de pression sont compensées par le piston étage dans la soupape limitatrice. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor tiront plus clairement de la descrptton qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que du dessin annexe, sur lequel : - la figure 1 est une coupe verticale d'une soupape limitatrice selon l'invention qui est montée sur un robinet de commande de remorque, lui même représenté en majeure partie en élévation latérale ; et - la figure 2 est une coupe prise suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 1 représente un robinet de commande de remorque 20 à deux circuits et à deux conduites, dont le corps designé par 1 présente une surface de raccordement verticale 2 sur le cêté Dans la surface 2 débouchent trois canaux : un canal 3 relié à une chambre de pression de freinage de service 6 du robinet de commande de remorque, un canal 4 relié à une chambre de pression d'air exterieur 7 et un canal 5 relié B une chambre de pression de conduite de frein de remorque 8. Les embouchures de ces trois canaux dens la surface de raccordement 2 sont élargies et contiennent chacune la moitié environ d'une douille de raccordement 9, 10 ou 11. L'autre moitié de la longueur de chaque douille fait saillie et est étanchée dans une embouchure élargie analogue de l'un de trois canaux 12, 13 et 14 d'une soupape limita- trice 18 selon l'invention Le canal 12 mene à une chambre da travail haute pression 15 qui se trouve dans un couvercle 16 du corps 17 de la soupape 18 et qui contient un ressort 19 relativement faible. La chambre de travail haute pression 15 est délimitée d'un cOte par une petite face de piston 21 prévue sur une partie 22 en forme de chapeau d'un piston étagé 23. L'espace à l'intérieur de cette partie de piston reçoit l'extrémité d'une tige 24, portant un écrou 25. La partie de piston 22 en forme de chapeau s'appuie par un bord inferieur sur une partie de piston 26 qui présente une grande face de piston 27. Les deux parties 22 et 26 constituent ensemble le piston étagé 23. Entre les deux faces 21 et 27 se trouve une face de piston annulaire 28 qui est située dans une chambre intermédiaire 29 communiquant par les canaux 13 et 4 avec un orifice de raccordement à l'air extérieur sur le robinet de commande de remorque 20.La cambre intermédiaire 29 possède, du cêté de la partie de piston 22, une extrémité 40 formant une butée pour le piston étagé 23. La face 27 de la partie 26 du piston 23 délimite une chambre de travail basse pression 30, dans laquelle est disposé un ressort 31 qui agit sur le piston étagé 23 et qui est plus fort que le ressort 19 agissant sur ce mame piston dans le sens contraire. La chambre de travail 30 communique par les canaux 14 et 5 avec la chambre de pression de conduite de frein de remorque 8 dans le robinet de commande de remorque 20.- La tige 24 est solidement reliée à la partie 26 du piston 23 par l'écrou 25. L'autre extrémité de la tige 24 porte un piston 32 qui possède un épaulement 33 contre lequel s'applique une rondelle 34 servant dtappui pour le ressort 31.Le piston 32 possède un élément d'étranglement cylindrique 36 qui est disposé mobile dans une chambre 33 qu'un canal de passage 37 d'une conduite d'alimentation de remorque 38, 39 traverse perpendiculairement à l'axe de la chambre 35, comme on peut le voir sur la figure 2. Fonctionnement En marche normale, l'air d'slimentation venant d'un réservoir par la conduite d'alimentation 383 39 peut traverser sans entrave la soupape limitatrice de débit en direction de la tête de raccordement non représentée de la conduite d'alimentation puisque les deux chambres de travail 15 et 30 sont sans pression et le ressort 31, qui est le ressort le plus fort, maintent le piston étagé 23 à sa position haute. Lors d'un freinage, la chambre de travail 15 est mise sous haute pression et la chambre de travail 30 est mise sous basse pression.Malgré l'application de ces différentes pressions, le pisiiiln étagé conserve sa position où il n'y a pas d'étranglement puisque ses deux faces 21 et 27, de grandeurs differentes, compensent les différences de pression dans les chambres de travail 15 et 30. En revanche, s'il se produit une rupture sur la conduite de frein de remorque, la chambre de pression de conduite de frein de remorque 8 reste sans pression lors d'un freinage; et avec elle la chambre de travail 30. La chambre de travail 15 est mise sous pression et la force dirigee vers le bas qui prédomine alors déplace le piston étagé 23 et la tige 24 de maniere que l'élément d 'étranglement 36 pénètre dans le canal de passage 37 da la conduite d'alimentation et étrangle le passage. La limitation ainsi produite du débit en air comprimé a pour conséquence que la partie de conduite d'alimentation 39 située derrière la soupape limitatrice est détendue en moins de 2 secondes à une pression inférieure à 125 bar. Le frein de la remorque entre de ce fait en action après ce laps de temps. Pour assurer un mouvement force du piston tant que l'installation est intacte, le piston 23 peut se déplacer contre la force du ressort 19 jusque contre la butée 40. Cela se produit lorsque, en position de freinage d'immobilisation, la chambre 8 et par suite également la chambre 30 sont alimentées en air de freinage. La chambre 6 et par suite également la chambre 15 restent alors sans pression. En position de marche, les chambres 8 et 30 sont de nouveau détendues et le piston 23 retourne- à sa position de départ. I1 est à noter que les deux parties 22 et 26 du piston étagé 23 sont maintenues fermement appliquées l'une contre l'autre par les deux ressorts 19 et 31. La réalisation de -ce piston en deux parties a pour but d'éviter que dtfiventuels défauts d'alignement axial des deux chambres de travail 15 et 30 ne provoquent un coincement du piston étagé 23. De tels defauts peuvent se produire facilement parce que la chambre de travail 15 est prévue dans le couvercle 16 alors que la chambre de travail 30 est située dans le corps 17 proprement dit de la soupape limitatrice 18. REVENDiCATIONS 1 Soupape limitatrice de débit poser une i-tallation de freinage à deux conduites d'un srehicule automobile tracteur, qui est montée par un élément d'étranglement dans une conduite de réservoir ou conduite d'alimenta ion menant à un dispositif d'attelage de remorque et qui comprend un organe commutateur formé d'un piston à plusieurs faces destinées à prélever une pression différentielle servant d'impulsion de commande, une pression de freinage de service agissant sur le piston dans le sens de la mise en circuit de l'élément dtétranglement et une pression de freinage de remorque agissant sur le piston dans le sens de la mise hors circuit de l'élément dletranglement, caractérisée en ce que le piston est un piston étagé dont une petite face est exposée à une haute pression de conduite de frein de service et dont une grande face est exposée à une pression normale de conduite de frein de remorqua. 2. Soupape limitatrice selon la revendication I, caractérisée en ce que le piston étagé est en deux parties. 3. Soupape limitatrice selon la revendication 2, caractérisée en ce que les deux parties du piston étagé sont maintenues fermement appliquées l'une contre l'autre par deux ressorts de forces inégales, le ressort le plus fort agissant dans le sens de la mise hors circuit de l'élément dt-tranglement. 4. Soupape limitatrice selon la revendication 2 ou 3, qui est montée sur un robinet de commande de remorque, caractérisze en ce qu'une première partie du piston étagé, exposée à la haute pression de conduite de frein de service est disposée coulissante dans un couvercle du corps de la soupape et en ce qu'unie deuxième partie du piston étagé, qui est plus grande que la première partie et qui est exposée à la pression normale de conduite de frein de remorque, est disposée coulissante dans le corps de la soupape limitatrice 5. Soupape limitatrice selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'une chambre intermédiaire délimitée en partie par une surface annulaire du piston étagé et communiquant avec l'air extérieur se trouve entre les deux parties du piston étagé. 6. Soupape initiatrice selon la revendication 5, qui est raccordée latéralement au corps d'un robinet de commande de remorque et possède des communications directes avec différentes chambres de ce robilet, caractérisée en ce que la chambre intermédiaire de la soupape limitatrice est reliée directement par des canaux, à une chambre consuníquant avec l'air extérieur du robinet de commande de remorque.