Brevet FR2584986A1 — publié le 19870123

L'invention se rapporte à une soupape de commande de remorque pour une installation de freinage pneumatique à deux circuits pour véhicules routiers, dont la conduite de freinage de remorque peut autre alimentée en air et mise à l'atmosphère en plusieurs paliers, en fonction de la pression de freinage dans au moins l'un des circuits de freinage du frein de service du véhicule tracteur, cette soupape comprenant : deux pistons de freinage pouvant se déplacer en translation axiale dans le même sens, qui sont sollicitzs, d'un cet6, par la pression régnant dans la conduite de freinage de la remorque, de l'autre côté, chacun par la pression de freinage régnant dans l'un des deux circuits de freinage un piston de réaction qui, d'un côté, subit l'action de la pression introduite dans la conduite de freinage de la remorque et, de l'autre côté, est attaqué par un élément élastique qui agit à la façon d'un ressort d'avance au freinage prenant appui contre le corps, ce piston de réaction n'entrant entièrement en action que lorsque la précontrainte de l'élément élastique a été surmontée par la pression introduite dans la conduite de freinage de la remorque ; et un clapet double qui forme une soupape d'échappement en combinaison avec un siège de soupape associé au piston et une soupape d'admission servant à l'alimentation en air et à la mise à l'atmosphère de la conduite de freinage de la remorque en combinaison avec un siège de soupape agencé sur un troisième piston. Une telle soupape de commande de remorque est déjà connue (demande de brevet de la R.F.A; publiée sous le nO 20 16 558). Le problème que vise à résoudre cette soupape de commande de remorque déjà connue consiste dans l'avance au freinage du frein de la remorque. Dans cette construction, on utilise un piston de réaction soumis à la pression introduite, qui rend la commande de la soupape variable par paliers et qui ne participe à l'ef fet de réaction de la pression introduite dans la conduite de freinage de la remorque sur la soupape de commande de la remorque, sous l'action d'un élément élastique précontraint, que lorsque cette pression introduite a surmonté la précontrainte de l'élément élastique. Toutefois, la possibilité de variation par paliers qu'on peut obtenir de cette façon est trop grossière pour obtenir une commande fine. En effet, la pression introduite peut être trop élevée, en particulier à l'amorçage du freinage. Il est certes déjà connu d'utiliser dans une soupape de commande de remorque, pour la variation par paliers, deux pistons d'action et de réaction agencés l'un à l'intérieur de l'autre (demande de brevet de la R.F.A. publiée sous le nO 19 58 808). Toutefois, ce mode de construction connu a l'inconvénient d'utiliser un grand nombre de pistons, et de joints qui sont nécessaires pour ces pistons. Par ailleurs, la deuxième partie du piston de freinage, qui détermine la valeur de la pression de freinage de la remorque, est relativement petite, de sorte que la possibilité de variation par paliers de la pression de freinage de la remorque n'est pas assez fine. L'invention se donne pour but de créer une soupape de commande de remorque du genre cité au début, dans laquelle il se produise, aussitôt après le franchissement de l'étage de réponse de la soupape, une variation par paliers rapprochés de la pression dans la conduite de freinage de la remorque. Selon l'invention, ce problème est résolu par une soupape de commande de remorque caractérisée en ce que le piston de réaction est composé de deux parties de différents diamètres, logées l'une à l'intérieur de l'autre et mobiles l'une par rapport à l'autre et dont l'une, la partie intérieure, est sollicitée par le ressort d'avance au freinage, tandis que la partie extérieu re porte le siège de soupape de la soupape d'échappement et est constamment appuyée contre l'un des deux pistons de freinage, par l'intermédiaire de prolongements axiaux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 représente une soupape de commande de remorque à coude de courbe réglable la figure 2 est un diagramme représentant la courbe de variation de la pression. Une soupape de commande de remorque comprend un corps 1 dans la partie supérieure duquel sont logés -et mobiles deux pistons de freinage 2 et 3 de même diamètre extérieur. Un raccord 4 sert à raccorder une première conduite de freinage 5, reliée à un circuit de freinage I, et représente la liaison avec une chambre de pression de freinage 6 qui se trouve au-dessus du premier piston de freinage 2 et dans laquelle est agencé un ressort 2'. Le piston de freinage 2 porte un joint d'étanchéité annulaire 7. Un deuxième raccord 9 est prévu pour le raccordement à une deuxième conduite de freinage 10, reliée à un circuit de freinage II, et ce raccord représente la liaison avec une chambre de pression de freinage II qui se trouve entre le premier piston de freinage 2 et le deuxième piston de freinage 3. Le piston de freinage 3 porte également un joint d'étanchéité annulaire simple 12. Sur l'autre face du deuxième piston de freinage 3, se trouve une chambre 15 mise à l'atmosphbre, dans laquelle est agencé un ressort d'avance au freinage 17, dont on peut faire varier la précontrainte au moyen d'un tirant 16, et qui est constitué par un ressort de com pression hélicoidal. te ressort 17 est placé entre deux coupelles de ressorts 18 et 19 dont la coupelle supérieure bloque la position angulaire d'un écrou 37. La coupelle inférieure 18 du ressort est appuyée sur une partie de piston 23, servant de piston d'avance au freinage et qui appartient à un piston de réaction 20/23. ta partie extérieure 20 du piston est en liaison mécanique constante avec les deux pistons de freinage, par 1 t intermédiai- re des prolongements axiaux 21. La partie intérieure 23 du piston est montée mobile dans la partie extérieure 20 de ce piston. Un ressort d'écartement 24 est interposé entre les deux parties 20 et 23 du piston. te piston de réaction en deux parties 20 et 23 forme la paroi mobile d'une chambre de pression alternée 27 qui est raccordée à une conduite 26 de freinage de la remorque par un raccord 25, l'autre paroi 28 de cette chambre étant également mobile. Cette paroi mobile 28, qui est reliée à un troisième piston 22, porte le siège de soupape d'admission 29 d'une soupape à deux sièges 29/30/31 dont le siège 30 de la soupape d'échappement est porté par la partie extérieure 20 du piston de réaction 20/23. Le clapet 31 de la soupape à deux sièges 29/30/31 porte une tige 31', venue de matière, au moyen de laquelle il coulisse dans une pièce tubulaire 32. La pièce tubulaire 32 est montée sur le troisième piston 22 et reliée solidairement à celui-ci. Le troisième piston 22 est soumis, d'un coté, à l'action de la pression d'un accumulateur élastique, qui règne dans une chambre 36 et, de l'autre côté, à la pression de l'air extérieur, qui règne dans une chambre 35. Entre la paroi 28 qui se déplace avec le troisième piston 22, et une paroi fixe 33 du corps, est formée une chambre de pression de réservoir flottante 34. Dans la chambre de pression alternée 27, est agencé un ressort 38 qui tend à maintenir la partie extérieure 20 du piston de réaction 20/23 éloignée du clapet 31 de la soupape. Le tirant 16 traverse la pièce tubulaire 32 avec du jeu radial et il est monté rotatif dans le corps 1, dans la région d'un raccord d'échappement d'air 39. A cet effet, il est prévu dans la tubulure 40 de raccord d'air extérieur, un épaulement 31 qui présente plusieurs trous traversants axiaux 42, situés en dehors du centre. Le tirant 16 est monté rotatif dans l'épaulement 41 de façon à permettre de modifier la précontrainte du ressort 17 en agissant au moyen de l'écrou fixe 37. La soupape de commande de remorque décrite cidessus travaille comme suit Lorsque le frein est desserré, les conduites de freinage 5 et 10 sont sans pression et les deux pistons de freinage 2 et 3 se trouvent dans leur position extrême supérieure. La conduite de freinage 26 de la remorque est mise à l'atmosphère par l'intermédiaire de la chambre de pression alternée 27, de la soupape d'échappement 30/31 qui est ouverte et de la pièce tubulaire creuse 32. Le frein de remorque est non actionné. Lorsque, dans une installation intacte, les deux conduites de freinage 5 et 10 sont mises sous pression pour effectuer le freinage, les deux chambres 6 et 11 sont mises sous la pression de freinage. Bien que les mêmes pressions règnent au-dessus et au-dessous du piston de freinage 2, ce dernier ne reste pas immobile parce que le ressort 2' tend à le repousser vers le bas. De cette façon, il décrit un mouvement commandé. Si le circuit de freinage I qui alimente la conduite 5 est défaillant, le piston de freinage 2 reste immobile et le piston de freinage 3 travaille seul.Si le circuit de freinage II raccordé à la conduite 10 est défaillant, seule la chambre de pression de freinage 6 est sous pression et le piston de freinage 2 actionne alors la soupape de commande de la remorque par l'intermédiaire du piston 3 interposé entre ce piston et la soupape de commande et qui n'exerce aucune force. Dans toutes ces trois possibilités d'actionnement décrites, le mouvement de l'un ou de chacun des deux pistons de freinage 2, 3 est transmis par l'intermédiaire des prolongements axiaux 21 à la partie extérieure 20 du piston de réaction 20/23 qui se déplace, à l'encontre de la force du ressort 38, en direction du clapet 31 de la soupape et qui, avec son siège de soupape d'échappement 30, ferme la soupape d'échappement 30/31. De cette façon, la liaison entre la conduite de freinage 26 de la remorque et l'atmosphère extérieure est interrompue. La poursuite de la course des pistons de freinage 2 et 3 dans le sens de l'actionnement provoque maintenant un soulèvement du clapet 31 par rapport au siège de soupape d'admission 29. Lorsque la soupape d'admission 29/31 est ouverte, l'air du réservoir parvient de la chambre de pression du réservoir 34 dans la chambre de pression alternée 27 et, de la, dans la conduite de freinage 26 de la remorque. Le frein de la remorque reçoit la pression. Un avantage de cette construction consiste en ce que les pistons de freinage 2 et 3 d'une seule pièce entrent en jeu avec la même surface, même après la réponse de la soupape à deux sièges 29/30/31. La pres siôn de réaction agit sur les faces inférieures de la partie extérieure 20 et de la partie intérieure 23 du piston de réaction 20/23.La force exercée par la pression sur la face inférieure de la partie intérieure 23 du piston est absorbée, jusqu'à une valeur prédéterminée, par la force du ressort d'avance au freinage 17, de sorte que, tout d'abord, seule la surface annulaire de la partie extérieure du piston travaille comme surface de pression de réaction. Lorsque la pression modulée continue à crottre, la partie intérieure 23 du piston s'élève et, finalement, vient s'appliquer également contre le piston 3. Dans le graphique représentant la courbe de va riation de la pression, qui est représentée sur la figure 2, et sur lequel on a porté en ordonnées la pression de freinage p de la remorque et, en abscisses, la pression de freinage pz du véhicule tracteur, la commutation de la soupape est atteinte au point 45.La pression régnant dans le frein de la remorque croît maintenant avec une pente raide jusqu'sou point 46 sur le graphique, de manière à faire répondre le frein de la remorque aussi rapidement que possible. Au point 46, se trouve un coude de la courbe à partir duquel la courbe crott avec une pente d'environ 45 , c'est-à-dire que, au point 46, l'avance au freinage de la pression de freinage de la remorque est terminée. Gracie à la division du piston de réaction 20/23 en deux parties, on atteint de cette fa çon dans la première phase de freinage une possibilité de variation par paliers de l'avance au freinage du frein de la remorque. On peut modifier la position du coude sur la courbe afin de modifier la hauteur de la première élévation rapide de la pression de freinage de la remorque. A cet effet, on modifie la précontrainte du ressort 17, en modifiant la position de l'écrou 37 sur le tirant 16, ce qu'on réalise en faisant tourner le tirant 16. On peut alors obtenir des courses qui sont représentées en traits interrompus sur la figure 2. Après l'arrivée de la deuxième partie 23 du piston en butee contre le piston de freinage 3, le piston de réaction se comporte comme s'il était d'une seule pièce. L'équilibrage de la pression de freinage qui actionne les freins de la remorque est maintenant influencé par le piston de réaction de grande surface 20/23, de sorte que la possibilité de variation par paliers de la pression finale des freins de la remorque est relativement fine. Toutefois, si le freinage s'effectue au moyen du frein à accumulateur élastique, par relâchement de la pression régnant dans la chambre 36, l'avance au freinage de la soupape de commande de la remorque est supprimée. L'abaissement de la pression à l'intérieur de la chambre 36 a pour effet que la pression du réservoir ré- gnant dans la chambre de pression du réservoir flottante 34 repousse la paroi 28 et, avec elle, le siège d'admission 29 vers le haut, de sorte que la soupape à deux sièges 29/30/31 est inversée et que le frein de remorque est actionné. Egalement dans cette construction, la contre-pression régnant dans la chambre de pression 27 alternée permet une variation par paliers sensible et fine de la pression de freinage. De cette façon, le troisième piston 22 est seul déterminant pour l'action de réaction de la pression envoyée au frein de la remorque. L'actionnement de la soupape à deux sièges 29/30/31 reste exactement le même, que la soupape de commande de la remorque soit actionnée par le piston 2 (cir- cuit de freinage I) ou qu'elle le soit par le piston 3 (circuit de freinage II), ou encore par les deux pistons 2 et 3 simultanément. L'avance au freinage du frein de la remorque peut être réglée au moyen du ressort d'avance au freinage 17 et, en raison de la surface ininterrompue et relativement grande des deux pistons 2 et 3, l'hystérésis de la soupape de freinage de la remorque est très faible. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Soupape de commande de remorque pour une installation de freinage pneumatique à deux circuits pcur véhicules routiers, dont la conduite de freinage de remorque peut être alimentée en air et mise à l'atmosphèen plusieurs paliers, en fonction de la pression de freinage dans au moins l'un des circuits de freinage du Frein de service du véhicule tracteur, cette soupape com prenant : deux pistons de freinage pouvant se déplacer n translation axiale dans le même sens, qui sont solli tés, d'un côté, par la pression régnant dans la conduite de freinage de la remorque, de l'autre côté, chacun l-lr la pression de freinage régnant dans l'un des deux circuits de freinage ; un piston de réaction qui, d'un zoté, subit l'---tion de la pression introduite dans la conduite de freinage de la remorque et, de l'autre côté, st attaqué par un élément élastique qui agit à la façon d'un ressort d'avance au freinage prenant appui contre corps, ce piston de réaction n'entrant entièrement en Action que lorsque la précontrainte de l'élément élastique a été surmontée par la pression introduite dans la induite de freinage de la remorque ; et un clapet dou ;tle qui forme une soupape d'échappement en combinaison avec un siège de soupape associé au piston et une souape d'admission servant à l'alimentation en air et à la mise à l'atmosphère de la conduite de freinage de la remorque en combinaison avec un siège de soupape agencé ur un troisième piston, caractérisée en ce que le piston de réaction (20/23) est composé de deux parties (20 e 23) de différents diamètres, logées l'une à l'inté- rieur de l'autre et mobiles l'une par rapport à l'autre e dont l'une, la partie intérieure (23), est sollicitée par le ressort d'avance au freinage (17), tandis que la partie extérieure (20) porte le siège de soupape (30) de la soupape d'échappement (30/31) et est constammant ap puyée contre l'un des deux pistons de freinage (2 on 3) par l'intermédiaire de prolongements axiaux 2 - Soupape de commande de frein de remorque selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie intérieure (23) du piston porte une coupelle de ressort (18) qui reçoit le ressort d'avance au freinage (17), et en ce que le ressort d'avance au freinage (17) est waln- tenu sous précontrainte par un tirant (16) et est rigla- ble en précontrainte. 3 - Soupape de freinage de remorque selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en oe que le tirant (16) est monté rotatif dans le corps (1), dans la région du raccord (39) donnant sur l'atmosphère extérieur re, et en ce qu'à son autre extrémité, le tirant porte un écrou (37) bloqué en rotation.