Brevet FR2481664A1 — publié le 19811106

-2481664 La présente invention a trait à un servo-distributeur à dou- ble commande pour systèmes de freinage pneumatique de véhicules, du genre dans lequel la double commande est réalisée grâce a deux pis- tons coulissant normalement dans un même cylindre et disposés en tandem, l'un d'eu,, - le piston principal - étant prévu pour commander la valve d'alimentation des cylindres de frein concernés, tandis que l'autre piston - dit de secours - sert à actionner le piston princi- pal en cas de panne d'alimentation et présente une tige percée d'un passage axial pour assurer l'alimentation et l'échappement de la chambre d'actionnement du piston principal. On sait que, dans les servo-distributeurs de ce type, les cham- bres d'actionnemnent des deux pistons sont alimentées par deux cir- cuits pneumatiques distincts activés à l'aide d'un distributeur com- mandé par pédale. Lorsque ces deux circuits fonctionnent normalement, au cours d'un freinage de service commandé par ledit distributeur on déplace seulement le piston principal qui actionne la valve de commande de l'alimentation des organes de freinage intéressés, tandis que le pis- ton de secours reste immobile en position de repos, puisqu'il est soumis sur ses deux faces à deux poussées pneumatiques égales et contraires, attendu que les surfaces opposées soumises à la pression ont la même superficie. Toutefois, le fait que le piston de secours reste en perma- nence en position fixe, dans les conditions sus-mentionnées de mar- che normale des circuits, peut aboutir à son blocage contre la paroi du cylindre en raison de l'adhérence ou du collage de ses joints con- tre ladite paroi, avec pour conséquence, en cas de rupture du circuit d'alimentation de la chambre d'actionnement du piston principal, que ledit piston de secours, au cours du freinage, tout en étant soumis à la pression de l'air présente dans sa chambre d'actionnement, n'est pas en mesure de se déplacer et par conséquent d'agir sur le piston principal pour commander la valve. Par conséquent, avec les servo-distributeurs connus on risque, en cas de panne survenant dans ledit circuit d'alimentation et au cours du freinage du véhicule, de ne pas alimenter les cylindres de frein intéressés et, en définitive, que le freinage ne s'exerce pas sur cet essieu du véhicule,-normale- ment l'essieu arrière, contr8lé par le servo-distributeur. L'invention a pour but de réaliser un servo-distributeur à double commande du genre décrit ci-dessus, qui soit capable de suppri- -2- mer l'inconvénient énoncé plus haut de manière à donner la certitude de son intervention en cas de rupture du circuit d'alimentation de la chambre d'actionnement du piston principal. Le problème technique à résoudre est par conséquent celui de réaliser un servo-distributeur du genre rappelé ci-dessus, dans le- quel le piston de secours se déplace m9me pendant le fonctionnement normal des deux circuits pneumatiques, afin d'éviter le collage des joints de ce piston contre la paroi du cylindre. Suivant l'invention, ce problème est résolu grâce à un servo- distributeur caractérisé en ce que le piston de secours, du côté qui fait face au piston principal, présente une saillie cylindrique coulissant hermétiquement dans un siège formé dans la tige du pis- ton principal, et que la passage axial prévu dans la tige du piston de secours est borgne et communique avec la chambre d'actionnement du piston principal à travers un passage latéral formé dans ledit piston de secours, afin que la superficie de la face de ce dernier qui est tournée vers le piston principal et qui est- soumise à la - pression soit inférieure à la superficie opposée, également soumise à ladite pression. Avec une telle disposition on obtient qu'au cours du freinage, la poussée pneumatique qui agit sur le piston de secours du côté alimentation est supérieure à la poussée, de sens contraire, ap- pliquée à la face opposée tournée vers le piston principal, de telle sorte que le piston de secours se déplace en substance en synchronis- me avec le piston principal, chaque fois que l'on commande le frei- nage avec des circuits soit en parfait état, soit défectueux. - La description ci-après, donnée à seul titre d'exemple non- limitatif, se réfère au dessin annexé, sur lequel: La FIGURE 1 montre le schéma de l'installation pneumatique de freinage d'un véhicule équipé du servo-distributeur suivant l'in- vention, et La FIGURE 2 montre en coupe verticale schématique le servo- distributeur suivant la présente invention. Le schéma de la Figure 1 montre une installation pneumatique de freinage d'un véhicule à deux essieux, que l'on a complétée par le servodistributeur à double commande S. On a en outre désigné respectivement en 1 et 2 les cylindres (ou organes) de freinage des roues avant et arrière du véhicule, lesquels sont alimentés en air comprimé provenant de réservoirs 3 et 4 lorsqu'on actionne le -3- distributeur à pédale 5 pour effectuer un freinage normal du véhicule. Selon le mode connu, l'alimentation des cylindres de frein 1 s'effectue à travers le distributeur 5 alors que l'alimentation des cylindres 2 s'effectue à travers le servo-distributeur S commandé par deux circuits pneumatiques séparés 6 et 7 contrôlés à leur tour par ledit distributeur 5. A cet effet, le servo-distributeur S pré- sente quatre raccords, soit deux, désignés en 8 et 9, reliés respec- tivement aux circuits 6 et 7, et deux, désignés en 10 et 11, reliés respectivement au réservoir 4 et-aux cylindres 2. Par suite de l'actionnement du distributeur 5, le servo-dis- tributeur S commande l'ouverture d'une valve 12 (Fig. 2) qui relie entre eux les raccords 10 et 11. On obtient ainsi le-freinage des roues arrière contr8ôlées par les cylindres 1. En relâchant la pédale de commande du distributeur 5, l'air contenu dans les cylindres de frein 2 se décharge dans l'atmosphère à travers l'orifice 13 du-servo- distributeur S, tandis que l'air contenu-dans les circuits pneuma- tiques 6 et 7 et dans les cylindres 1 se décharge dans l'atmosphère à travers le distributeur 5. L'invention a trait surtout à un mode particulier de réalisa- tion du servo-distributeur à double commande S. Ce servo-distributeur est représenté schématiquement Figure 2 o l'on a désigné en 14 le corps de l'appareil et en 15, 16 deux cloisons internes entre lesquelles sont agencés deux pistons, dont l'un, 17, est le piston principal tandis que l'autre, 18, est le piston de secours, de manière à réaliser la double commande. On a en outre indiqué en 19 la chambre d'actionnement du piston principal et en 20 la chambre d'actionnement du piston de secours. Le piston principal 17 commande par l'intermédiaire d'une partie saillante cy- lindrique 21 la valve 12, normalement fermée, pourvue d'un trou cen- tral 22 qui communique avec la lumière d'échappement i-13 prévue au fond de l'appareil. Le piston de secours 18 présente, coté alimentation, une tige cylindrique 23 pouvant coulisser hermétiquement dans un manchon 24 qui forme conjointement à la paroi 15 deux chambres supérieures 25 et 26. La chambre 19 d'actionnement du piston principal 17, pendant la phase de freinage, est alimentée par le circuit 6 à travers le raccord 8, la chambre 25, un orifice de passage 27 pratiqué dans le- manchon 24 et un passage axial 28 formé à l'intérieur de la tige 23. 248 1664 -4- Pendant le freinage, la chambre 20 d'actionnement du piston de secours 18 est alimentée par le circuit 7 à travers le raccord 9, la chambre 26 et un orifice de passage 29 pratiqué dans la cloison 15. La partie nouvelle du servo-distributeur S qui constitue l'ob- jet essentiel de la présente invention consiste en une saillie cy- lindrique 30 du piston de secours 18, laquelle est formée du côté tour- né vers le piston principal 17 et coulisse hermétiquement dans un siège 31 formé dans le piston-principal 17; en outre, le passage axial 28 prévu dans la tige 23 est borgne et communique avec la cham- bre 19 à travers un orifice latéral 32 formé dans le piston 18. Dans une forme simplifiée de réalisation de l'invention, le siège 31 de guidage de la saillie cylindrique 30 est obtenu par l'aménagement d'un alésage passant 33 pratiqué dans le piston principal 17, tan- dis que l'étanchéité est assurée par un simple joint de piston 34. Dans l'hypothèse o les deux circuits 6 et 7 seraient en parfait état de fonctionnement, au cours du freinage l'air arrive aussi bien au raccord 8 qu'au raccord-9, donc dans les chambres respectives d'actionnement 19 et 20, des deux pistons 17 et 18. Dans ces condi- tions, le piston 18 est poussé vers le bas et sensiblement en même temps que se produit le déplacement du piston 17 qui ouvre la valve 12 normalement maintenue sur son siège 35 (formé dans la cloison 16) par un ressort de compression 36. L'air comprimé passe par con- séquent de la chambre 37 (qui communique avec le raccord 10) à la chambre 38 (qui communique avec le raccord 11), et de là aux cylin- dres de frein 2 pour effectuer le freinage. Lorsque le conducteur relâche la pédale de. frein, les chambres 19 et 20 se déchargent dans l'atmosphère à travers le distributeur 5-, tandis que la chambre 38 se décharge également mais à travers les lumières d'échappement 22 et 13; par conséquent, les différents organes reprennent les posi- tions dans lesquelles les représente la Figure 2. Plus particuliè- rement, les pistons 17 et 18 reprennent leur position de repos par suite de la poussée qui s'exerce sur le piston 17 de la part de l'air présent dans la chambre 38 en cours de détente, Dans les conditions précitées d'efficacité totale des deux circuits pneumatiques, le piston 18 se déplace du fait qu'il est soumis, c8té alimentation, à une poussée pneumatique supérieure à la poussée de sens contraire qui agit sur sa face opposée, c'est-à- dire celle tournée vers le piston- 17. Cette différence de poussée est due à la différence qui existe entre les deux faces soumises - à la pression pneumatique, la pression étant identique dans les deux circuits. En effet, la superficie du piston 18 soumis à la pression du côté alimentation, et qui résulte de la-somme de la surface 39 et de la section 40 de la tige 23, est supérieure à la surface annulaire opposée 41 qui est précisément diminuée de la section transversale pleine de la saillie 30. Au cas o le circuit pneumatique 6 serait endommagé pendant le fonctionnement normal du circuit pneumatique 7, durant le freinage seule la chambre 20 du piston de secours 18 se- rait alimentée, attendu que ce piston 18 se déplacerait encore vers le bas (en regardant la Figure 2) et entraînerait le piston principal 17 qui commande effectivement la valve 12. Par conséquent, grâce à la disposition originale suivant la présente invention, c'est-à-dire par la prévision d'une saillie cy- lindrique 30 coulissant hermétiquement dans le siège 31 au cours du freinage, le piston de secours 18 se déplace de toute façon soit quand les deux circuits pneumatiques 6 et 7 sont en parfait état, soit quand le circuit pneumatique 6 est en panne, ce qui est extrg- mement avantageux du fait que le piston 18 est en état d'agir sur le piston 17 au cas o se produirait une rupture dans le circuit 6, c'est-àdire dans le circuit principal d'alimentation. Toutefois, en raison de l'engagement coulissant et hermétique de la saillie cylindrique 30 dans le siège 31, si les conditions de fonctionnement efficace des deux circuits 6 et 7 se prolongeaient, il pourrait arriver que cette saillie se bloque par rapport au piston principal 17 par suite du collage de son joint 34 dans l'alésage 31 formant siège de valve. Or, un tel blocage dû à l'immobilité relative des deux pis- tons 17 et 18 ne permettrait pas au servo-distributeur d'intervenir en cas de panne dans le circuit 7, étant donné que l'air parvenant dans la seule chambre 19 ne provoquerait aucun déplacement de l'en- semble formé par les pistons solidaires 17 et 18. Pour éviter en toute sécurité une telle éventualité, le cir- cuit interne d'alimentation qui relie le raccord 8 à la chambre 19 présente, conformément à la présente invention, un passage calibré et restreint, en comparaison du trou 29 qui sert-à alimenter la chambre 20. Dans la solution représentée sur le dessin, ce passage cali- bré est réalisé sous forme d'un orifice latéral 32 pratiqué dans le piston 18 et qui relie l'intérieur-28 de la tige 23 à la chambre 19. -6- Grâce à ce moyen très simple, on satisfait la condition qui - exige, après relâchement de la pédale de frein, de décharger d'abord la chambre 20 à travers le trou relativement grand 29, puis la cham- bre 19 à travers ce passage restreint 32. On obtient par conséquent une anticipation du mouvement de retour du piston 18 en position de repos par rapport au mouvement analogue du piston 17 et, en définitive, un mouvement relatif entre les deux pistons à chaque desserrage des freins, ce qui évite le collage ou l'adhérence du joint 34 dans son siège 31. La description qui précède se réfère à une saillie cylindri- que pleine 30 coulissant hermétiquement dans un siège 31 constitué par un alésage passant 33 pratiqué dans le piston 17. Toutefois, on pourrait également intervertir ces rôles. Ainsi, le coulissement étanche pourrait avoir lieu entre une saillie cylindrique surmontant le piston 17 et un. siège de guidage formé dans le piston 18, par exemple sous forme d'un manchon tubulaire formant le prolongement de la tige 23 et qui recevrait à coulissement la saillie cylindri- que du piston 17, le passage axial 28 de la tige 23 étant toujours borgne et communiquant avec la chambre 19. En outre, l'invention a été décrite en se référant à un ser- vo-distributeur fonctionnant en tant que relais de vitesse, c'est-à- dire comme un appareil répétiteur en mesure d'accélérer la vitesse de réponse de la commande. Il est cependant évident que l'invention s'applique également au servo-distributeur utilisé en tant que valve de protection contre les surcharges agissant sur les organes de frei- nage dans des systèmes de freinage utilisant des cylindres de frein du genre pneumo-mécanique. Dans une telle utilisation il est connu que le piston princi- pal du servo-distributeur maintient la valve normalement ouverte, attendu que sa chambre d'actionnement est normalement maintenue sous pression par l'intermédiaire d'un distributeur à commande-manuelle, tandis que la chambre d'actionnement du piston de secours est ali- mentée pendant l'actionnement du distributeur à pédale. 248 1 664 -7 - R-E V E N D I C A T I O N S 1. Servo-distributeur à double commande pour systèmes de frei- nage pneumatique de véhicules, du genre dans lequel la double com- mande est réalisée grâce à deux pistons coulissant normalement dans un cylindre commun et disposés en tandem, l'un de ces pistons, qui est le piston principal, étant destiné à commander la valve d'alimen- tation des cylindres de frein concernéstandis que l'autre piston, dit de secours, assure l'actionnement du piston principal en cas de panne d'alimentation et comporte une tige munie d'un passage axial pour l'alimentation et l'échappement de la chambre d'actionnement. du piston principal, ce servo-distributeur étant caractérisé en ce que le piston de secours (18), du cté- faisant face au piston prin- cipal (17), présente une saillie cylindrique -(30) coulissant hermé- tiquement dans un siège (31) formé dans le piston principal et que le passage axial (28) de la tige (23) du piston de secours est bor- gne et communique avec la chambre d'actionnement (19) du piston principal grAce à un passage latéral (32) formé dans ledit piston de secours, afin que la surface (41) tournée vers le piston princi- pal et soumise à la pression soit inférieure à la surface (39+40) de la face opposée également soumise à la pression. 2. Servo-distributeur selon la Revendication 1,-caractérisé en ce que le siège de coulissement de la saillie cylindrique est constitué par un alésage passant (33) formé dans le piston principal (17). 3. Servo-distributeur selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le circuit interne d'alimentation de la chambre d'action- nement (19) du piston principal (17) présente un passage calibré et restreint par rapport au passage d'alimentation de la chambre d'actionnement (20) du piston de secours (18), de façon que l'échap- pement de la chambre (20) d'actionnement de ce dernier se produise avant l'échappement de la chambre d'actionnement (19) du piston principal. 4. Servo-distributeur selon la Revendication 3, caractérisé en ce que le passage calibré et restreint est réalisé par le passage latéral (32) formé dans le piston de secours (18).