Brevet FR2435377A1 — publié le 19800404

L'invention part d'un robinet de frein S deux circuits pour un frein d air comprimé de véhicules automobiles, comprenant deux soupapes disposées l'une derrière autre dans un corps de robinet, une tige d'actionnement qui plonge dans le corps de robinet et y coopère par l'intermediaire d'un ressort de course avec un piston portant une partie de la première soupape, un dispositif pour actionner la deuxième soupape et un dispositif de commande en fonction de la charge qui influe sur l'action de ce dispositif d'actionnement. Un tel robinet de frein est connu République Fédérale d'Allemagne 2 548 973). De tels robinets de frein sont utilisés pour adapter la pression de freinage dans les cylindres de frein à l'état de charge instantané du véhicule. Cette adaptation s'effectue automatiquement, du fait que le fléchissement des ressorts de suspension ou la pression d'air des soufflets de suspension -qui dépend de la charge d'essieu instantanée détermine chaque fois la pression de freinage susceptible d'être envoyée depuis le robinet de frein aux cylindres de frein de roue. Pour les véhicules utilitaires} il est habituel depuis de nombreuses années de réguler la pression de freinage - en particulier sur l'essieu arrière - car, sur ces vehicules,l'effort de freinage produit par essieu varie de manière particulièrement grande suivant les conditions de charge. Cependant, comme les grandes variations de ces conditions affectent non seulement la charge de l'essieu arrière mais aussi celle de l'essieu avant, il s'est avéré utile de réguler en plus les forces de freinage exercées sur les freins des roues avant suivant un rapport déterminé avec les forces de freinage exercées sur les freins des roues arrière.Sur de nombreux véhicules, il est en outre nécessaire d'inclure- les cylindres de frein de l'essieu avant dans le système de régulation de la pression de freinage en fonction de la charge afin de satisfaire aux prescriptions légales concernant l'accord de freinage entre les véhicules tracteurs et les remorques. Une telle inclusion de l'essieu avant procure l'avantage supplémentaire que l'usure des garnitures sur les freins du véhicule tracteur est plus régulière dans toutes les plages de freinage partiel. Pour inclure le circuit de frein de l'essieu avant dans le système de régulation en fonction de la charge, on connaît aussi des solutions qui utilisent une soupape intermédiaire spéciale pour l'essieu avant, sur laquelle agit la pression de freinage de l'essieu arrière. De telles soupapes représentent une dépense supplémentaire considérable. I1 se pose en outre le problème qu'en cas de défail- lance du circuit de frein de l'essieu arrière, il ne reste plus qu'une très faible pression de freinage disponible pour le circuit de frein de l'essieu avant. Cette pression ne suffit pas pour obtenir avec les freins des roues avant l'action de freinage exigée par la loi en cas de défaillance d'un circuit de frein. Pour éliminer ce problème, le robinet de frein connu permet de varier la pression de freinage de l'essieu avant en fonction de la charge, sans que cela demande une soupape de commande en plus pour le circuit de frein de l'essieu avant, grace au fait que la deuxième soupape est montée dans le corps de robinet avec utilisation d'une bague intercalaire que llon peut remplacer par une bague analogue de dimensions différentes pour changer l'action exercée sur cette deuxième soupape en fonction de la charge. Cette solution a cependant l'inconvénient que les différentes bagues doivent être fabriquées et emmagasinées en plus. L'invention vise notamment à éviter les inconvénients décrits ci-dessus. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le dispositif de commande en fonction de la charge est formé d'un piston étagé présentant plusieurs gradins, -qui est disposé mobile dans un alésage étagé complémentaire, présentant également plusieurs gradins aux transi tinns entre des portions de différents diamètres, et qui est susceptible d'être étanché efficacement à l'un de ses gradins, suivant l'influence désirée des conditions de charge du véhicule sur le travail de commutation du robinet de frein à deux circuits. Une autre caractéristique de l'invention prévoit que le piston étagé présente deux ou davantage, de préférence trois gradins, dont l'un seulement est pourvu d'un joint d'étanchéité annulaire, de préférence d'un joint d'étanchéité torique, pour étancher efficacement le piston étagé. L'un des avantages d'un robinet selon l'invention est qu'il suffit de remplacer un joint torique du commerce, pour étancher un gradin du piston étagé au lieu d'un autre, lorsqu'on désire changer l'infLuence de la charge sur le travail du robinet. Hormis le fait que de tels joints sont disponibles dans tout atelier de réparation de quelque importance, de sorte que la tenue d'un stock supplémentaire de pièces (comme pour les bagues intercalaires) n'est pas nécessaire, les moyens de mis à disposition de différentes conditions (rapports) de régulation ainsi obtenus sont également très avantageux économiquement pour le fabricant du robinet de frein. Tous les gradins du piston étagé peuvent être finis d'usinage pour la mise en place sur eux d'un joint torique, mais il est possible aussi de finir seulement les gradins habituellement nécessaires, suivant les. besoins. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor-tir-t plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, qui est une coupe axiale d'un robinet de frein selon l'invention. Le dessin représente un robinet de frein à deux cirez cuits possédant un corps 1, dans la partie supérieure duquel plonge, d'en haut, une tige poussoir 2. La tige 2 appuie sur une douille 3 pourvue d'un épaulement 4, sous lequel se trouve un ressort de course 5. L'autre extrémité ressort de course 5 attaque un piston de gradation et de réaction 6, dont l'autre extrémité -porte un siège-de soupape d'admission 7 - d'une première soupape double 8. Un deuxième siège 9 de la soupape 8 se trouve sur une partie 17' d'un piston d'équilibrage 17 composé de deux parties la partie 17' délimite, du c8té du piston 6, une chambre à pression variable 10.Entre une paroi du piston 6 et une piece de guidage est for mée une chambre d'alimentation Il. Cette chambre est reliée par un orifice fileté de raccordement à une conduite d'alimentation d'un circuit de frein d'essieu arrière I, lequel présente des cylindres de frein montés en aval de la chambre à pression variable 10 et d'un orifice fileté de raccordement du robinet. Avec les deux sieges 7 et 9 coopère un clapet 13 qu'un ressort 12 pousse vers les sièges. L'autre extrémité du ressort 12 prend appui sur un épaulement intérieur 14 du piston de gradation et de réaction 6. Sur l'épaulement intérieur 14 s'appuie également un ressort de rappel 18 qu'une tige de guidage 35 fixée sur la partie 17' du piston d'équilibrage empêche de flamber. Par son autre partie, 17" > le piston d'équilibrage 17 délimite une chambre à pression variable 26 du circuit de frein II. La région considérée de la partie 17" du piston d'équilibrage porte un siège de soupape d'échappement 22 qui est identique au siège de soupape d'échappement 9 et fait partie d'une deuxième soupape double 19. Le piston d'équilibrage 17 possède - exception faite d'une action exercée sur lui en fonction de la charge et qui sera décrite par la suite - les mêmes surfaces utiles en haut et en bas. Entre les deux sièges d'échappement 9 et 22, le piston d'équilibrage 17 présente des perçages axiaux 21. A sa périphérie, le piston d'équilibrage 17 porte deux joints toriques 24 et 25 et la région entre ces joints communique avec les perçages 21. A proximité du siège d'échappement 22 est prévu un siège d' admission 23 qui est solidaire du corps du robinet et fait également partie de la deuxième soupape double 19. Le siège d'admission 23 se trouve entre la chambre à pression variable 26 et une chambre d'alimentation 27, dans laquelle est disposé un clapet 28 de la deuxième soupape 19, pour le circuit de frein il. Le corps 1 est fermé en bas par un disque rapporté 1' sur lequel s'appuient la fois un ressort 29 de la deuxième soupape 19 et un ressort d'avance 30 qui agit sur le piston d'équilibrage 17. Le disque 1' porte une pièce de guidage, sur laquelle le clapet 28 peut - glisser axialement par une lèvre d'étanchéité annulaire. Le clapet 13 de la première soupape 8 et le clapet 28 de la deuxième soupape 19 sont identiques ; ils sont percés axialement en vue de leur décharge en pression. A travers les perçages des clapets et un orifice 31 de raccordement avec l'air extérieur est établie une communication communie des deux soupapes 8 et 19 avec l'atmosphère extérieure. Les deux pièces de guidage, les deux clapets 13 et 28 glissant sur elles et les ressorts 12 et 29 sont identiques. Le ressort de rappel 18 et le ressort d'avance 30 sont placés a l'intérieur des ressorts de soupape 12 et 29 d'égale grandeur. La partie 17' du piston d'équilibrage est réalisée à la façon d'un piston étagé présentant trois gradins a, b et c. Des gradins complémentaires a', b' et c' sont prévus dans le corps 1. Sur lrun des gradins a, b et c est placé un joint d'étanchéité torique 36 se trouvant sur le gradin b dans l'exemple représenté. Entre le joint torique 36 et le joint torique 24 à la surface latérale extérieure du piston est ainsi formée urne chambre annulaire 37, laquelle est reliée à travers un orifice fileté de raccordement 38 à un générateur automatique de pression en fonction de la charge (non représenté). Fonctionnement Lorsque le frein est desserré, les clapets 13 et 28 sont écartés des sièges d'échappement 9 et 22 et les circuits de frein I et II sont mis à l'échappement à travers l'orifice cormnun 31 de communi- cation avec l'atmosphère extérieure. Lors d'un freinage, la tige d'actionnement 2 pénètre davantage dans le robinet de frein et fait descendre le piston de gradation et de réaction 6, avec compression du ressort de course 5. L'abaissement du piston 6 fait également descendre le siège d'admission 7, de sorte que le clapet 13 peut s'appliquer contre le siège d'échappement 9. La soupape d'échappement de la première soupape double 8 est alors fermée, tandis que la soupape d'admission est ouverte. La pression dans la chambre à pression variable 10 a ensuite pour effet que la force du ressort d'avance 30 est vaincue et que la deuxième soupape 19, se trouvant dans le circuit de frein II, est également commutée. Par l'influence exercée en fonction de la charge du véhicule par la pression appliquée à l'orifice 38 et suivant qu'un joint torique se trouve sur le gradin a, b ou c, la pression de freinage envoyée par le robinet dans le circuit de frein Il de l'essieu avant est régulée suivant un rapport de charge 2,7:1, 2;1 ou 1,5:1. Lorsqu'on désire modifier ce rapport, il suffit de remplacer le joint torique 36 par un joint plus grand correspondant au gradin c ou par un joint plus petit correspondant au gradin a. RE VEïD I CA T IONS 1. Robinet de frein à deux circuits pour un frein à air comprimé de véhicules automobiles, comprenant deux soupapes disposées l'une derrière l'autre dans un corps de robinet, une tige d'actionnement qui plonge dans le corps de robinet et y coopère par l'intermédiaire d'un ressort de course avec un piston portant une partie de la première soupape, un dispositif pour actionner la deuxième soupape et un dispositif de commande en fonction de la charge qui influe sur l'action de ce dispositif d'actionnement, caractérisé en ce que le dispositif de commande en fonction de la charge est formé d'un piston étagé présentant plusieurs gradins, qui est disposé mobile dans un alésage étagé complémentaire, présentant également plusieurs gradins aux transitions entre des portions de différents diamètres, et qui est susceptible d'être étanché efficacement à l'un de ses gradins, suivant l'influence désirée des conditions de charge du véhicule sur le travail de commutation du robinet de frein à deux circuits. 2. Robinet de frein à deux circuits selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston étagé présente deux ou davantage, de préférence trois gradins, dont l'un seulement est pourvu d'un joint d'étanchéité annulaire, de préférence d'un joint d'étanchéité torique, pour étancher efficacement le piston étagé. 3. Robinet de frein à deux circuits selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le piston étagé porte un siege de soupape d'échappement de la première soupape et s'applique par sa partie de grand diamètre à une partie de piston avec laquelle il est déplaçable conjointement et qui porte un siège de soupape d'échappement de la deuxième soupape. 4. Robinet de frein à deux circuits selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux parties du piston forment ensemble un piston d'équilibrage qui est disposé entre une chambre à pression variable d'un circuit de frein et une chambre à pression variable de l'autre circuit de frein.