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Perfectionnements aux freins à fluide sous pression.
La présente invention se rapporte à une installation de freinage à fluide sous pression pour véhicules.
Il peut parfois arriver que la pression du fluide emmagasiné dans le réservoir principal d'un système de frei- nage à fluide sous pression descende en dessous d'un point de sécurité, c'est-à-dire à un point où la pression devient insuffisante pour actionner les freins;, sans que le mécani- cien s'en aperçoive avant d'essayer de serrer les freins.
Le but principal de cette invention est de fournir un système de freinage à fluide sous pression comportant un dispositif serrant les freins automatiquement dans le cas où
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la pression du fluide dans le réservoir principal ou dans toute autre source fournissant du fluide se trouve réduite à une valeur dangereuse déterminée d'avance, inférieure à la valeur normale.
Il peut aussi arriver que la valve de freinage qui, dans certains systèmes, comprend un mécanisme compliqué, fasse défaut au moment du serrage des freins; la présente invention a également pour but de fournir un système per- fectionné de freinage avec dispositif de manoeuvre à la main distinct de la valve de freinage, en vue de réduire la pression du fluide dans le réservoir principal à une valeur fixée d'avance,inférieure à la valeur normale, pour effec- tuer le serrage des freins.
Suivant l'invention, un frein à fluide sous pres- sion comprend un dispositif automatique qui entre en jeu pour serrer les freins dans le cas où une diminution prédétermi- née de la pression du fluide se produit dans le réservoir principal ou toute autre source fournissant du fluide, le dispositif automatique étant avantageusement susceptible d'isoler la valve de freinage ordinaire pendant qu'il effec- tue le freinage de secours par suite de la diminution pré- déterminée de la pression. Si on le désire une commande de secours peut être prévue sous forme d'une valve à réduction de pression actionnée à la main, de façon que la condition de la pression réduite puisse être réalisée à volonté en vue de faire fonctionner le freinage de secours.
De plus, le dispositif automatique.est avantageusement réalisé de façon à rétablir le contrôle normal de la valve de freinage dès ¯le rétablissement des conditions normales de pression.
Le dessin annexé représentant un exemple d'exécution pratique de l'invention permet de bien comprendre celle-ci.
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Sur ce dessins
Figo 1 est une vue schématique, partiellement en coupe, d'un système de freinage à fluide sous pression, la valve de freinage étant représentée en position de desserra- ge et les autres parties du système dans leur position nor- male, le système étant en pleine charge.
Fig. 2 représente un détail de la valve de freinage.
Comme le montre le dessin, le système de freinage à fluide sous pression, peut comprendre une valve de freinage 1, un réservoir principal 2, une valve automatique 3, un cylin- dre de frein 4, et une valve de commande de frein 5, actionnée à la main.
La valve de freinage 1 peut se composer d'un corps renfermant une chambre 6 dans laquelle est montée la valve rotative 7 actionnée au moyen de la tige 8 sur laquelle est monté le robinet de mécanicien 9 ordinaire..
La valve automatique 3 peut comporter un corps à deux alésages cylindriques dans l'un desquels est monté un piston-valve 10,et dans l'autre un piston-valve 11.
Le piston-valve 10 est pourvu à lune de ses ex- trémités dune rondelle 12 destinée à s'appliquer contre le, siège annulaire 13. La chambre 14 à l'intérieur du siège 13 est en communication permanente avec le réservoir principal 2 par l'intermédiaire d'un canal et d'une conduite 15; l'es- pace ou la chambre 16 extérieure au siège 13 est en communi- cation permanente, au moyen de la conduite et du canal 17, avec la chambre de la valve rotative à l'intérieur de la valve de freinage 1.
Les extrémités ouvertes des alésages cylindriques contenant les pistons-valves 10 et 11 sont fermées par le couvercle 18 assemblé au corps de valve de toute façon désirée, @
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et entre ce couvercle et la surface supérieure du piston- valve est disposé un ressort hélicoldal 19 engagé dans un renfoncement du couvercle, qui tend constamment à rapprocher le piston 10 de son siège 13
A l'intérieur de la chambre 20 du corps sont logées deux soupapes 21 et 22 réunies librement entre elles de façon à permettre le déplacement de la soupape 21 par rap- port à la soupape 22, comme ce sera expliqué plus loin de façon plus complète.
La soupape 21 comporte une tige cannelée 23 qui traverse une cloison du corps 3 et dont l'extrémité est destinée à venir en contact avec une saillie 24 que comporte le piston-valve 10.
Le piston-valve 11 est pourvu à l'une de ses extré- mités d'une butée ou rondelle 25 destinée à s'appliquer contre le siège annulaire 26. La chambre ou espace 52 à l'ex- térieur du siège 26 est en communication permanente avec la conduite 27 allant vers le siège de la valve rotative 7 de la valve de freinage, et la chambre 28 sur l'autre côté du piston-valve 11 est en communication permanente, au moyen du canal 29, avec la chambre 20.
Dans le corps 3, en dessous du piston-valve 11, est monté encore un piston-valve 30 pourvu à l'une de ses ex- trémités d'une butée ou rondelle 31 destinée à s'appliquer contre le siège- annulaire 32. Les espaces à l'intérieur des sièges 26 et 32 communiquent entre eux par le passage 33 qui est en communication permanente avec le cylindre de frein 4 par le conduit et du canal 34. L'espace ou chambre 35 ex- térieure au siège 32 et se trouvant d'un côté du piston-valve 30, est en communication permanente avec la chambre 14 par le canal 36. La chambre 37 située de l'autre coté du piston 30 est également reliée à la chambre 14 par le canal 36.
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A l'intérieur de la chambre 37, entre le corps 3 et le piston-valve 30 dans lequel il pénètre, est disposé un ressort 38 dont la pression tend constamment à appliquer le piston-valve sur son siège 32.
Le piston-valve 11 comporte une saillie 39 desti- née à venir en contact avec la saillie 40 du piston-valve 30.
La valve de commande du frein 5, actionnée à la main, peut également être considérée comme valve de freinage de secours parce qu'elle est appelée à provoquer le serrage des freins au cas où la valve de freinage resterait inactive.
Ce dispositif à valve peut se composer d'un corps renfermant une chambre 41 en communication permanente avec l'atmosphère et une chambre à valve 42,en communication permanente avec le conduit 17; cette chambre 42 contient une valve 43 sou- mise à la pression d'un ressort 44 et dont le rôle est d'ef- fectuer l'ouverture et la fermeture de la communication entre les chambres 41 et 42.
La valve 43 comporte une tige 45 traversant une ou- verture dans la paroi du corps 5 et dont l'extrémité est assemblée à un bras 46 articulé au corps à l'une de ses ex- trémités. L'autre extrémité de ce bras est commandée par une came 47 articulée au corps et actionnée à la main par l'in- termédiaire d'un levier de manoeuvre 48.
En supposant que le fluide dans tout le système soit à la pression atmosphérique, la pression du ressort 19 de la valve automatique 3 maintient le piston-valve 10 collé contre son siège 13, la soupape 21 soulevée et la soupape 22 fermée, et la pression du ressort 38 maintient le piston- valve collé contre son siège 32, et le piston-valve 11 sou- levé de son siège 26.
Au début de la mise en charge du système, du fluide sous pression est amené par le conduit 55 dans le réservoir
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principal 2, et de là dans la chambre 28 d'un côté du piston- valve 11, en passant par le conduit 15, la chambre 14, la soupape ouverte 21 et sa tige cannelée 23, la chambre à sou- papes 20 et le canal 29. De la chambre 14, du fluide sous pression est fourni également, par le passage 36, à la chambre 35 où il agit sur la surface extérieure du piston- valve 30, et à la chambre 37 où il agit sur la surface oppo- sée du piston-valve.
La surface du piston-valve 11, sur laquelle agit le fluide contenu dans la chambre 28 est plus grande que la surface du piston-valve 30 soumise à l'action du,fluide de la chambre 37, de sorte que la pression du fluide de la chambre 28 fait descendre les pistons-valves 11 et 30, contre l'action du ressort 38 et du fluide de la chambre 37, en col- lant ainsi le piston-valve 11 contre son siège 26 et en sou- levant le piston-valve 30 de son siège 32. Le piston-valve 30 étant ouvert, du fluide sous pression s'écoule de la cham- bre 35, par les passages 33 et 34 vers le cylindre de frein 4, en le forçant à serrer les freins.
Quand la pression du fluide dans la chambre 14 à l'intérieur du siège du piston-valve 10 est suffisante pour surmonter l'action du ressort 19, cette pression dégage le piston-valve de son siège 13, de sorte que du fluide sous pression est fourni du réservoir principal 2 à la chambre 6 à valve rotative de la valve de freinage, et à la chambre à valve 42 de la valve de secours 5, en passant par le conduit 15, la chambre 14, le piston-valve 10 ouvert, la chambre 16 et le conduit 17.
Le piston-valve 10 étant ainsi manoeuvré, la pression d'un ressort 49 logé dans la chambre 20 effectue la fermeture de la soupape 21 en coupant l'admission ultérieure de fluide
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sous pression de la chambre 14 à la chambre 28 et l'ouverture de la soupape 22, en établissant la communication entre la chambre 20 et le conduit 27.
La valve de freinage 1 étant desserrée comme le montre la Fig. 1, du fluide sous pression s'écoule de la chambre 28 vers 1?atmosphère, en passant par le canal 29, la chambre à soupapes 20,la soupape ouverte 22,le conduit 27, une cavité 50 ménagée dans la valve rotative 7 de la valve de freinage, et un canal 51.
Quand la chambre 28 est ainsi évacuée, la pression du ressort 38 soulève le piston-valve 30 qui entraîne dans le même sens le piston-valve 11 par suite du contact des saillies 39 et 40, ce qui a pour effet de coller le piston- valve 30 contre son siège 32 et de soulever le piston-valve 11 de son siège 26.
Le piston-valve 30 étant appliqué contre son siège 32, toute nouvelle admission de fluide sous pression dans le cylindre à frein est coupée et le piston-valve 11 étant sou- levé de son siège 26, le cylindre de frein est-mis en com- munication avec le conduit 27 à travers le conduit 34, le passage 33 et la chambre 52,de sorte que, si la valve de freinage 1 est en position de repos, du fluide sous pression est évacué du cylindre de frein vers l'atmosphère et les freins qui avaient été serrés seront desserrés.
Le système étant ainsi entièrement en charge, les différents organes de la valve automatique de détente res- teront dans la position qui vient d'être décrite et qui est représentée sur la Fig. 1, aussi longtemps que la pression dans le réservoir principal ne tombera pas en dessous d'une limite dangereuse fixée d'avance, par exemple à 2,5 kg/cm2.
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Si l'on veut serrer-les freins on amène la valve de freinage 1 en position de service qui fait passer le fluide sous pression du réservoir principal 2 au cylindre de frein 4, en passant par le conduit 15, la chambre 14 de la valve au- tomatique, le piston-valve 10 ouvert, la chambre 16, le con- duit 17, la chambre 6 de la valve de freinage 1, l'orifice 53 de la valve rotative 7, le conduit 27, la chambre 52 de la valve automatique, le piston-valve 11 ouvert, le passage 33 et le conduit 34
On remarquera que, la soupape 22 étant ouverte, le fluide sous pression admis dans le conduit 27, s'écoulera également vers la chambre 28 de la valve automatique, mais la pression du fluide dans cette chambre ne fera pas descen- dre le piston-valve 11,
parce que la même pression subsiste dans la chambre 52 et maintient le piston-valve en équilibre.
On observera de plus que le ressort 38 maintiendra le piston- valve 30 collé contre son siège 32, parce que la pression du réservoir principal règne constamment dans la chambre 37 de la valve automatique.
Pour opérer le desserrage des freins, la valve de freinage 1 est amenée dans la position de repos, dans la- quelle du fluide sous pression est évacué du cylindre de frein 4 vers l'atmosphère, en passant par le conduit 34, le passage 33, la chambre 52, le conduit 27, la cavité 50 de la valve rotative 7 de la valve de freinage, et par le canal 51.
Si la pression du fluide dans le réservoir princi- pal venait à tomber de sa valeur normale qui peut être de 3,9 à 4,6 kg/cm2, à 2,5 kg/cm2 ou moins, la pression du ressort 19 fera descendre le piston-valve 10 et l'appliquera contre son siège 13, et dans ce mouvement la saillie 24 du Ris ton-valve 10 entrainera la tige 23 de la soupape 21 en
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forçant celle-ci de s'ouvrir contre l'action du ressort 49.
Par l'intermédiaire du ressort 56 intercalé entre les sou- papes 21 et 22, le mouvement de descente de la soupape 21 est transmis à la soupape 22 qui se trouve ainsi appliquée contre son siège. La soupape 22 étant fermée, la liaison flexible des soupapes permet à la soupape 21 de descendre légèrement par rapport à la soupape 22, en assurant ainsi l'application parfaite du piston valve 10 sur son siège 13.
La soupape 21 étant ouverte et la soupape 22 fer- mée, du fluide sous pression est admis du réservoir princi- pal 2 dans la chambre 28, en traversant successivement le conduit 15, la chambre 14, la soupape 21 ouverte, la chambre
20 et le canal 29. La pression du fluide ainsi admis fait descendre le piston-valve 11 sur son siège 32, en coupant de ce fait la communication entre le cylindre de frein et le conduit 27.
Pendant cette manoeuvre du piston-valve 11, sa saillie 39 rencontre la saillie 40 du piston-valve 30 et fait descendre celui-ci, contre Inaction du ressort 38, sur son siège 32, en établissant ainsi une communication par la- quelle du fluide sous pression est envoyé du réservoir prin- cipal dans le cylindre de frein, ce qui a pour résultat de serrer les freins tout-à-fait indépendamment de la valve de freinage. On observera que, du fait que le piston valve 11 est appliqué sur son siège 26,la communication entre le cy- lindre de frein et le conduit 27 est coupée, et que la valve de freinage est incapable de débloquer les freins et ne peut être rendue active tant que la pression dans le réservoir principal n'est pas remontée au delà de 2,3 kg/cm2.
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Cependant, si la pression dans le réservoir prin- cipal est ramenée au-dessus de la limite dangereuse pré- déterminée, la valve automatique revient dans la position représentée sur la Fig. 1, dans laquelle les freins peuvent de nouveau être actionnés normalement en manoeuvrant la valve de freinage 1.
Sur la Fig. 2 la valve 7 est représentée dans sa position de repos dite "de desserrage" dans laquelle l'ou- verture 50 ouvre la communication entre le conduit 27 et le canal 51 allant à l'atmosphère,. ce qui amène le résultat décrit ci-dessus. Dans la position II, appelée position de "recouvrement", la valve 7. masque les trois orifices 17,
27 et 51. Dans la position III, dite "de service", l'ou- verture 53 de la valve 7 met en communication les conduits
27 et 17, avec le résultat décrit ci-dessus.
Si le mécanisme s'aperçoit que la valve de freina- ge est incapable de serrer les freins, il peut, en se ser- vant du levier de manoeuvre 48 de la valve 5, tourner la came 47 pour l'amener en prise avec l'extrémité libre du bras articulé 46 en faisant appuyer ce bras sur la tige 43 qui soulève la soupape 43 de son siège contre l'action du ressort 44. La soupape 43 étant ouverte, du fluide sous pression venant du réservoir principal s'échappe à l'atmos- . phére en traversant successivement le conduit 15, la cham- bre 14 de la valve automatique, le piston-valve 10 ouvert, la chambre 16, le conduit 17, la chambre 42 de la valve 5, la soupape 43 d'échappement ouverte et la chambre 41.
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Ensuite, quand la pression du fluide dans le ré- servoir principal se trouve ainsi réduite à 2,5 kg/cm2 environ, la valve automatique agit pour serrer les freins de la façon décrite ci-dessus.
Il ressort de la description ci-dessus que si la pression du fluide dans le réservoir principal tombe à une valeur à laquelle on ne serait plus maître du véhicule, la valve automatique intervient automatiquement pour serrer les freins indépendamment de la position de la valve de freinage et aussi pour rendre la valve de freinage incapa- ble de desserrer les freins jusqu'à ce que la pression dans le réservoir principal augmente jusqu'à une valeur à la- quelle on est de nouveau maître du véhicule.
Bien qu'un seul exemple d'exécution de l'inven- tion ait été décrit ci-dessus de façon détaillée et repré- senté sur le dessin annexé, il est entendu que l'invention n'est nullement limitée à cet exemple d'exécution.
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