Brevet FR2409177A1 — publié le 19790615

L'invention concerne un dispositif de desserrage rapide pour des cylindres de frein à accumulateur à ressort, notamment pour des freins de véhicules automobiles, du type comportant un piston déplaçant un disque de pression et qui d'une part est chargé par la force d'un ressort d'accumulateur disposé dans une chambre du ressort, et d'autre part peut être chargé par de l'air comprimé par l'intermédiaire d'une chambre de cylindre. Des cylindres de frein à accumulateur à ressort ont pour rôle, dans les installations de frein de véhicules automobiles, d'actionner mécaniquement les cylindres de frein lorsque la pression de réserve diminue. Ainsi , malgré un défaut dans la conduite de frein, on peut encore freiner le véhicule. I1 est cependant souhaitable pour différentes raisons de desserrer à nouveau les freins éventuellement sans mettre en jeu une dépense importante-pour pouvoir dépanner le véhicules.Dans le cas de cylindres connus de frein à accumulateur à ressort, le dispositif de desserrage est constitué par une broche filetée qui est disposée à l'intérieur de la chambre à ressort dans une douille et qui coopère avec un manchon taraudé bloqué contre tout déplacement en rotation, de telle manière que lors d'une rotation de la broche filetée, le manchon taraudé soit déplacé axialement. L'extrémité intérieure du manchon taraudé porte- une butée qui coopère avec une butée antagoniste qui est fixée sur le côté intérieur du piston. Dans le cas de ce dispositif de desserrage, on considère comme un inconvénient le fait que pour réaliser le desserrage ou bien le bandage de l'accumulateur à ressort, de nombreuses rotations de la broche filetée sont nécessaires. Avant que l'accumulateur à ressort puisse être à nouveau prêt à fonctionner, il faut en outre à nouveau dévisser, afin de l'amener dans sa position la plus basse, une cheville ou un goujon transversal enfiché à travers le manchon taraudé et servant de butée. De même, pour ce faire, de nombreuses rotations sont à nouveau nécessaires (modèle d'utilité allemand No. 7 118 947). On connaît également des dispositifs de-desserrage pour des cylindres de frein à accumulateur à ressort (modèle d'utilité 7 529 921), dans lesquels le piston glisse par une jupe de piston faisant saillie dans la chambre du ressort, directement sur un tube de piston déplaçable axialement et qui, avec la jupe du piston, est traversé radialement par un goujon qui, par l'inter médiaire de lumières ménagées dans la paroi du tube de piston et de la jupe du piston relie entre elles ces deux pièces de telle manière qu'elles peuvent être reliées entre elles selon une liaison par formes complémentaires ou bien être déplacées l'une par rapport à l'autre, suivant la direction axiale, sous l'effet d'un pivotement du goujon.Le goujon peut être entrainé en rotation par une fourche disposée à l'intérieur du tube du piston, dans un plan radial, ladite fourche traversant, moyennant l'interposition d'une garniture d'étanchéité, la face frontale de la chambre du ressort et pouvant être actionnée depuis l'extérieur à l'aide d'un outil. De tels dispositifs de desserrage sont cependant extrêmement coûteux, non seulement par suite du grand nombre des pièces utilisées, mais notamment également par suite des coûts élevés de fabrication, dont il faut s'accommoder lors de l'usinage du tube du piston, du goujon et de la jupe du piston. De même la fixation du goujon à l'aide d'un ressort dirigé axialement et s'étendant à l'intérieur du tube du piston, n'est pas sans problèmes , notamment en ce qui concerne le montage et le démontage. A partir de là, la présente invention a pour but de créer un dispositif de desserrage rapide, notamment pour des cylindres de frein à # accumulateur à ressort, qui, pour une cons- titution simple et en particulier bon marché du point de vue des coûts d'usinage, permette de réaliser le desserrage de l'accumulateur à ressort à l'aide d'une seule poignée. I1 doit notamment être possible de fabriquer le piston du cylindre de frein à accumulateur à ressort sous la forme d'une pièce coulée sous pression bon marché, sans avoir à effectuer des usinages ultérieurs coûteux pour les pièces des dispositifs de desserrage. Ce problème est résolu conformément à l'invention grace au fait que le piston est guidé par une jupe de piston faisant saillie dans la chambre du ressort, moyennant l'interposition d'une garniture d'étanchéité , sur une broche déplaçable axialement et qui traverse de façon étanche le fond du cylindre de frein à accumulateur à ressort et sur l'extrémité en saillie extérieure de laquelle est fixé le disque de pression, que ladite broche est traversée radialement par un goujon dont les extrémités s'étendent à l'intérieur d'évidements que comporte un disque à coulisse entourant la broche, de telle manière que le goujon s'applique sur une liaison par formes complémentaires sur le fond du piston tout en guidant le disque à coulisse, et que la jupe du piston, qui s'étend depuis le fond du piston à l'intérieur de la chambre du ressort, comporte des évidements radiaux qui, lors de la rotation relative du disque à coulisse et de la venue en recouvrement avec les évidements,reçoivent le goujon, moyennant la suppression de la liaison par formes complémentaires avec le piston. Le dispositif de desserrage rapide est disposé dans le fond du piston du cylindre de frein à accumulateur à ressort, le disque a coulisse ainsi que la douille à coulisse qui est montée sur ce disque, pouvant être constitués en matière plastique, tandis que le corps du piston est réalisé à bon marché sous la forme d'une pièce coulée sous pression.Comme ressort de tension ou de torsion, on peut utiliser un ressort spiral accroché aussi bien sur le fond du piston que sur le disque à coulisse; le dispositif de desserrage est par conséquent disposé dans un espace étroit sur le fond du piston ou dans une ouverture de ce dernier, et par conséquent les dimensions de construction de l'ensemble du cylindre de frein à accumulateur à ressort peuvent être maintenues rédimes. Un avantage particulier du dispositif de desserrage rapide consiste dans le retour automatique, fiable du point de vue fonctionnement, du goujon dans sa liaison par formes complémentaires avec le piston, cependant que ledit piston est à nouveau aéré lors d'un desserrage. Si le disque à coulisse et la douille à coulisse,qui y est liée, venaient à être usés, il est alors extrêmement sim ple d'en réaliser l'échange; étant donné que le disque à coulisse constitue la pièce d'usure proprement dite, la tige de piston ou la broche et le piston lui-même peuvent rester dans le cylindre de frein à accumulateur à ressort, sans qu'il soit nécessaire d'en effectuer l'échange. Le-dispositif de desserrage rapide peut être considéré par conséquent comme non seulement bon marché du point de vue de sa fabrication, mais également comme permettant une économie de coûts lors de son fonctionnement. D'autres variantes avantageuses et appropriées de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement aux dessins annexés une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 1 represente une vue en coupe longitudinale d'un cylindre combiné comportant un cylindre de frein à accumulateur à ressort et un dispositif de desserrage rapide. La figure 2 représente une vue en coupe partielle prise suivant la ligne II-II de la figure 3 et représentant une demicoupe supérieure et une demi-coupe inférieure. La figure 3 représente une vue en coupe prise suivant la ligne III-III de la figure 2. La figure 4 représente une vue de détail en coupe partielle du disque à coulisse et de la douille à coulisse qui est prévue sur ce disque, en étant constituée avec un matériau adapté à celui du disque. La figure 5 représente une vue de détail à plus grande échelle du disque de retenue. Sur la figure 1 on a représenté un dispositif combiné formé d'un cylindre de frein de service et d'un cylindre de frein à accumulateur à ressort et qui est constitué par le cylindre de frein de service 1 et le cylindre de frein à accumulateur à ressort 3. Le cylindre de frein de service 1 est constitué, dans le cas de l'exemple représenté, sous la forme d'un cylindre à membrane et sert à l'actionnement d'un organe de frein , comme par exemple un levier de frein ou un système analogue. Le cylindre de frein à accumulateur à ressort 3 est relié de façon connue au cylindre de frelon de service et comporte une chambre 5 de cylindre et une chambre 7 pour le ressort.La chambre de cylindre 5 et la chambre du ressort 7 sont séparées par un piston 9 pouvant se déplacer dans le boîtier ou l'enceinte du cylindre; si un fluide comprimé est introduit dans la chambre de cylindre 5 par l'intermédiaire d'un raccord (non représenté), alors le piston 9 est déplacé vers la droite conformément à la figure 1 et comprime le ressort 11 de l'accumulateur situé dans la chambre de ressort 7. Pendant les déplacements du piston 9, la chambre du ressort 7"respire" par llintermé- diaire d'un embout saillant 13 représenté au niveau du côté inférieur de ladite chambre. Le piston 9 est représenté situé dans sa position de manoeuvre sur la figure 1 et est relié par l'intermédiaire du dispositif de desserrage rapide, qui sera décrit ultérieurement, à une broche 15 qui peut agir de façon connue en soi, sur son extrémité de gauche sur la figure 1, sur la membrane pleine 17 située dans le cylindre de frein de service. A cet effet un disque de pression 19 est disposé sur l'extrémité indiquée précédemment de la broche 15; de préférence le disque de pression est maintenu de façon à pouvoir pivoter par rapport à la broche, au moyen d'une vis 21. La broche 15 est traversée par un goujon 23 (figures 1-3), qui s'étend à travers un perçage correspondant de la broche et est bloquée contre tout décalage ou déplacement .Le goujon 23 coopère avec un disque à coulisse 25 qui comporte, conformément à la figure 3, des évidements radiaux 27 et 29 correspondants à la longueur du goujon. Sur son extrémité de gauche sur la figure 2, le disque à coulisse 25 comporte un collet court 31 tandis que sur son extrémité de droite sur les figures 2 et 4, il est équipé d'une douille à coulisse allongée 33. Dans la position représentée sur la figure 1 et dans la demi-coupe supérieure de la figure 2, on voit que le goujon 23 est appliqué contre le fond 35 du piston 9, c'est-à-dire qu'il est bloqué contre tout déplacement vers la droite par- rapport au piston. De préférence un disque de retenue 37 (figure 5) est monté contre le fond 35 du piston, dans une position dirigée vers le goujon 23.Le disque de retenue 37 est maintenu, d'une façon qui sera décrite ultérieurement, par une liaison par formes complémentaires contre le fond du piston et est constitué en un matériau robuste et résistant à l'usure, tandis que le piston 9 est constitué de préférence par de l'aluminium coulé sous pression. La figure 3 montre que le disque à coulisse 25 est entouré par un ressort spiral 39. Une extrémité du ressort spiral 39 est accrochée (figure 3) sur une partie saillante 41 en forme de crochet du disque à coulisse, tandis que l'extrémité opposée dudit ressort est fixée sur un téton 43. Le téton 43 s'étend à partir du fond 35 du piston vers la gauche sur les figures 1 et 2 et s'engage dans l'encoche 45 représentée sur la figure 5 et ménagée sur le pourtour extérieur du disque de retenue. De même il est prévu dans le disque de retenue un perçage 47 qui est traversé par un téton 49 s'étendant de la même façon à partir du fond du piston. De cette façon le disque de retenue 37 est bloqué contre toute rotation par rapport au piston. Le ressort spiral décrit précédemment est accroché en étant tendu sur la partie saillante 41 de telle manière qu'il a tendance à faire pivoter le disque à coulisse 25 dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 3. La rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du disque à coulisse est limitée par le téton 49 qui s'étend aussi bien à travers le perçage 47 du disque de retenue 37 qu'à travers une fente 51 en forme d'arc de cercle et qui est ménagée dans le disque à coulisse. Sur la figure 3 on a représenté la position de butée du disque à coulisse dans laquelle le téton 49 est appliqué à une extrémité de la fente 51 et où un déplacement ultérieur dans le sens des aiguilles d'une montre est empêché. Comme le montre la figure 4, la douille à coulisse 33, qui est constituée par le même matériau que celui du disque à coulisse, comporte des fentes 53 dans des positions diamétralement opposées. Les deux fentes relativement larges s'étendent de façon rectiligne sur un côté longitudinal. et possèdent la forme d'une came de commande 55 ou 57 sur l'autre côté longi tùdinal. Les fentes 51 et 53 se prolongent par les évidements radiaux 27 et 29 au niveau du disque à coulisse. A partir du fond 35 du piston 9, une jupe 59 du piston est guidée, avec interposition d'une garniture d'étanchéité, sur la broche 15,et est dirigée vers la droite (figures 1 et 2). La jupe de piston 59 est munie, d'une façon correspondante au disque à coulisse, d'évidements radiaux 61 et 63 réciproquement opposés et parmi lesquels l'évidement 61 est représenté sur la demicoupe inférieure de la figure 2. Les évidements radiaux 61 et 63 sont adaptés, de façon correspondante, à la longueur hors tout du goujon 23 de telle manière que ce dernier peut exécuter de-la façon décrite ci-après, des déplacements axiaux relatifs par rapport au piston à l'intérieur des évidements 61 et 63.Le disque de retenue décrit 37 (figure 5) est également muni d'évidements radiaux 65 et 67 et est monté sur le fond 35 du piston 9 selon la liaison par formes complémentaires décrite précédemment de telle manière que les évidements radiaux 61 et 63 de la jupe 59 du piston sont en recouvrement avec les évidements radiaux 65 et 67 du disque de retenue 37, comme ceci est représenté dans la demi-coupe inférieure de la figure 2 au niveau des références des évidements radiaux 61 et 67.Par suite de la rotation, provoquée par le ressort spiral 39, du disque à coulisse 25, les évidements 27 et 29 du disque à coulisse ne sont normalement pas en recouvrement avec les évidements radiaux 61, 63 et 65, 67, c'est-à-dire qu'il existe un certain décalage angulaire comme cela est rendu visible par la position , représentée par des traits formés de tirets, des évidements 61 et 63 et par la position, représentée en trait plein, des évidements 27 et 29 (figure 3). Si le disque à coulisse est pivoté en sens inverse des aiguilles d'une montre de la façon décrite ci-après conformément à la figure 3, les évidements indiqués précédemment peuvent être amenés en recouvrement de telle manière que le goujon peut se déplacer par rapport au piston à l'intérieur des évidements radiaux. Sur le côté gauche, selon les figures 1 et 2, du disque à coulisse 25 une rondelle de sécurité 69 est fixée et ce par sertissage dans le côté intérieur du piston. La fixation peut être également constituée par une liaison usuelle par vissage sur la face inférieure du piston. La rondelle de sécurité 69 empêche un desserrage intempestif ou une chute intempestive du disque à coulisse lorsque le goujon 23 n'est pas bloqué par le fond ou par le disque de retenue 37, c'est-à-dire qutil est bloqué contre tout déplacement longitudinal. Sur l'extrémité de droite, sur la figure 1, de la broche 15 est prévu un bout carré ou à quatre pans 71 sur lequel on peut appliquer une clé pour le faire pivoter. De préférence l'extrémité de droite de la broche est recouverte par un dispositif antipoussière 73 qui peut être enlevé pour faire pivoter la broche. Le mode de fonctionnement du dispositif de desserrage rapide est le suivant. Dans la position de manoeuvre -, le piston 9 et la broche 15 sont reliés entre eux par l'intermédiaire du goujon 23 selon une liaison par formes complémentaires, c'est-à-dire que le goujon est bloqué par suite de son application contre le disque de retenue, contre tout déplacement relatif axial. Si la chambre 5 du cylindre est désaérée, le ressort 11 de l'accumulateur peut agir de façon usuelle et le piston 9 est décalé vers la gauche conformément à la figure 1. Le déplacement du piston 9, dirigé vers la droite à partir de la position de frein de la figure 1, sous l'effet de l'introduction d'air comprimé dans la chambre 5 du cylindre provoque de façon correspondante un déplacement ou décalage de la broche 15.Si le piston 9 se situe, après désaération de la chambre 5 du cylindre, dans sa position d'action de gauche, située à l'opposé de la figure 1 et dans laquelle le disque de pression 19 est ressorti de façon correspondante, il faut alors être certain que la broche 15 peut être alors desserrée, c'est-à-dire décalée vers la droite -conformément-à la figure 1, lorsque l'aération de la chambre 5 du cylindre n'est plus possible pour une raison quelconque. Le frein doit pouvoir être desserré dans le cas où-le cylindre de frein à accumulateur à ressort agit dans la position de freinage, lorsque la chambre 5 du cylindre ne peut plus être alimentée par de -l'air comprimé.Pour réaliser le desserrage du frein, on adapte une tige-poussoir ou un coulisseau sur l'em- bout carré 71 et l'on fait pivoter la broche, conformément à la figure 3, en sens inverse des aiguilles d'une montre; cela signifie que le ressort spiral est bandé et que le goujon 23 suit le mouvement de rotation dirigé en sens inverse des aiguilles d'une montre, par suite de sa position dans les évidements 27 et 29.Si les évidements 27 et 29 du disque à coulisse 25 sont en recouvrement avec les évidements radiaux 65 et 67 du disque de retenue et avec les évidements radiaux 61 et 63 de la jupe 59 du piston, le flux de force entre le piston et la broche est supprimé et le goujon 23 peut alors effectuer un déplacement axial, dirigé vers la droite conformément aux figures 1 et 2, à l'intérieur des fentes 53 de la douille à coulisse et à l'intérieur des évidements radiaux 61 et 63 de la jupe du piston. La broche et le goujon, qui y est relié, sont ramenés vers la droite conformément aux figures 1 et 2 par suite de la force de rappel élastique des organes d'actionnement de frein, et ce par exemple sur une distance de 10 mm. Le frein est de cette façon desserré. L'établissement automatique du flux de force entre le piston et la broche peut être réalisé ensuite lorsque la chambre 5 du piston peut être à nouveau aérée. Lors de lta ération de la chambre 5 du cylindre, le piston 9 se déplace vers la droite conformément aux dessins, et le goujon 23 vient en butée contre les deux cames de commande 55 et 57 (figure 4). Par suite du déplacement axial relatif du goujon dans son application contre les cames de commande, la douille à coulisse et par conséquent le disque à coulisse sont pivotés en sens inverse des aiguilles d'une montre Jusqu'à ce que le goujon soit à nouveau dans les deux évidements radiaux 27 et 29 du disque de coulisse.Si le goujon se trouve à l'intérieur des évidements radiaux, le ressort spiral 39 bandé préalablement fait pivoter le disque à coulisse 25 ainsi que le goujon 23 dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que, à nouveau, la position i butée de la figure 3 soit atteinte, c'est-à-dire jusqu'à ce que le téton 49 vienne s'appliquer contre l'extrémité supérieure, sur la figure 3, de la fente 51. Alors la position de manoeuvre est à nouveau atteinte, c'est-à-dire qu'il existe à nouveau un flux de force entre le piston et la broche 15.Pour l'établissement automatique, indiqué précédemment, du flux de force entre le piston et la broche, il existe entre le pourtour exte- rieur du piston, c'est-à-dire entre la garniture d'étanchéité insérée sur le pourtour extérieur dudit piston, et la paroi intérieure du cylindre de frein à accumulateur à ressort 3, un frottement suffisant qui empêche une rotation relative entre le boîtier et le piston. Le dispositif de desserrage rapide conforme à l'invention possède une constitution très simple; le disque à coulisse 25 peut être réalisé de façon économique en matière plastique, aucun usinage fin onéreux n'étant nécessaire. Le piston 9 peut etre fabriqué de la même façon à très bon marché, de façon très économique, sous la forme d'une pièce coulée sous pression en aluminium, la précision du moulage suffisant pour rendre inutiles des usinages fins onéreux. REVENDICATIONS 13 Dispositif de desserrage rapide pour des cylindres de frein à accumulateur à ressort, notamment pour des freins de véhicules automobiles, du type comportant un piston déplaçant un disque de pression et qui, d'une part est chargé par la force d'un ressort d'accumulateur disposé dans une chambre du ressort, et d'autre part pouvant être chargé par de l'air comprimé par l'intermédiaire d'une chambre de cylindre, caractérisé par le fait que le piston (9) est guidé par une jupe de piston (59) faisant saillie dans la chambre (7) du ressort, moyennant 1 'in- terposition d'une garniture d'étanchéité, sur une broche (15) déplaçable axialement et qui traverse, de façon étanche, le fond du cylindre de frein à accumulateur à ressort (3) et sur l'extrémité en saillie extérieure de laquelle est fixé le disque de pression (19), que la broche (15) est traversée radialement par un goujon (23) dont les extrémités s'étendent dans des évidements (27, 29) d'un disque à coulisse (25) entourant la broche, de telle manière que le goujon (23) est appliqué par une liaison par formes complémentaires sur le fond (35) du piston (9), tout en guidant le disque à coulisse (25), et que la jupe de piston (59), qui s'étend à partir du fond du piston à l'intérieur de la chambre du ressort, comporte des évidements radiaux qui, lors de la rotation relative du disque de coulisse et de la venue en recouvrement avec les évidements (27, 29) revivent le goujon (23),tout en supprimant la liaison par formes complémentaires avec le piston. 2) Dispositif de desserrage rapide suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un ressort spiral (39) agissant entre le disque de coulisse et la face intérieure du piston et faisant pivoter le disque à coulisse dans une position en butée. 3) Dispositif de desserrage rapide suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à partir du disque à coulisse (25), une douille à coulisse (33) constituée d'un même matériau que ledit disque, s'étend à l'intérieur de la jupe de piston (59), que des fentes (53), situées dans des positions diamétralement opposées et se poursuivant par les évidements radiaux (27, 29) ménagés dans le disque à coulisse, sont disposées dans ladite douille à coulisse, et que respectivement une face des fentes (53) est constituée sous la forme d'une came de commande (55, 57) pour le goujon, en vue du guidage en retour de ce dernier0 4) Dispositif de desserrage rapide suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un disque de retenue (37.) monté selon une liaison par formes complémentaires sur le fond (35) du piston (9) et entourant également la broche (15) et comportant deux évidements radiaux (65, 67) diamétralement opposés et situés en recouvrement avec les évidements radiaux (61, 63) de la jupe de piston, de telle manière qu'après pivotement de la broche (15) et venue des évidements radiaux (27, 29) du disque de coulisse en recouvrement sur des évidements radiaux (65, 67) du disque de retenue et après son passage dans les fentes (53) de la douille à. coulisse, le goujon pénètre dans les évidements radiaux (61, 63) de la jupe de piston, avec suppression de la liaison par formes complémentaires entre ledit goujon et le piston. 5) Système de desserrage rapide suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que sur son extrémité s'étendant hors du cylindre de frein à accumulateur à ressort, la broche (15) est constituée par un embout à pans multiples permettant de réaliser une rotation de ladite broche sur la main. 6) Dispositif de desserrage rapide suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le disque à coulisse, quireçoitdans des évidements radiaux le goujon dans la position de manoeuvre, est guidé, du côté tourné vers la jupe de piston, par le disque-de retenue (37) et, du côté opposé, par ure rondelle de sécurité (69), qui est sertie dans la partie intérieure du piston (9). 7) Dispositif de desserrage rapide suivant ltune quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le disque à coulisse est traversé par une fente (51) en forme d'arc de cercle, dans lequel s'engage un téton (49) déterminant la position de butée en rotation du disque à coulisse et qui se trouve à une certaine distance du côté intérieur du fond du piston. 8) Dispositif de desserrage rapide suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le piston est constitué sous la forme d'une pièce de coulée sous pression et que le disque à coulisse ainsi que la douille à coulisse sont réalisés en matière plastique. 9) Dispositif de desserrage rapide suivant l'une quelconque des revendications I à 8, caractérisé par le fait que le disque de retenue (37) est constitué en un matériau très robuste et résistant au frottement.