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"Perfectionnements aux appareils de freins à fluide sous pression ou dépression".
L'invention se rapporte aux appareils de freins pneumatiques plus spécialement applicables aux véhicules roulant sur routes, tracteurs et remorques. Le serrage et le desserrage des freins est effectué en faisant varier la pression dans une conduite de frein qui va d'un véhicule à l'autre et normalement la pression est maintenue à une valeur déterminée dans cette conduite. Les freins sont serrés auto- matiquement en cas de rupture de la conduite de frein, par exemple, lorsque deux véhicules se séparent l'un de l'autre.
L'invention a pour objet un robinet de frein du conducteur qui normalement maintient la pression désirée dans la conduite de frein. Lorsque le conducteur actionne le
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robinet, il effectue le serrage ou le desserrage des freins en réglant en conséquence la pression de la conduite de frein.
En outre, le conducteur en actionnant le robinet peut se rendre compte du degré de serrage ou de desserrage des freins.
Le robinet de frein de l'invention comprend deux clapets conjugués* L'un d'eux que l'on appellera clapet d'admission commande la communication entre la conduite de frein et une source de fluide sous pression ou dépression: L'autre que l'on appellera clapet d'échappement commande la communication entre la conduite de frein et l'atmosphère. D'une part, ces clapets sont actionnés par un diaphragme ou un piston soumis à la pression de la conduite de frein qui tend à mettre le piaeton dans la position correspondante à l'ouverture du clapet d'admission et à la fermeture du clapet d'échappement* D'autre part, un levier ou une pédale actionnée par le conducteur ferme le clapet d'admis- sion et ouvre le clapet d'échappement pour effectuer un serrage des freins.
Suivant la principale particularité de l'invention, un ressort agit sur le diaphragme ou le piston en sens contraire de la pression de la conduite de frein. Normalement,lorsque la pédale du conducteur est relâchée, la pression du ressort dépasse celle de la conduite de frein et maintient le piston dans sa position de desserrage avec la clapet d'admission ouvert et le clapet d'échappement fermé* Lorsque le conducteur appuie sur la pédale;
un second ressort agit en sens contraire de la pression exercée sur le diaphragme ou le piston par le premier ressort et la pression de la conduite de frein peut alors mettre le piston dans sa position de serrage avec fermeture du clapet d' admission et ouverture du clapet d'échappement*
L'invention va être décrite à titredexemple avec réfé- rence aux dessins annexés dans lesquels les figures 1 et 2 sont
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des vues schématiques d'un robinet de frein du conducteur pour un appareil de frein à l'ait comprimé réalisé suivant un mode d'exécution de l'invention.
Les figures 1 et 2 montrant respectivement le robinet dans sa position de desserrage et de serrage.
La figure 3 est une vue en coupe d'une modification apportée dans la construction du robinet pour appareil de frein à air comprimé*
Les figures 4 et 5 analogues aux figures 1 et 2 montrent le robinet adapté pour un appareil de frein à vide*
La,figure 6 est une vue én coupe montrant une modi- fixation apportée dans la construction du robinet de frein à vide*
Sur les figures 1 et 2, on voit que le robinet de frein comprend un corps cylindrique 1 renfermant un piston 2 soumis sur sa face de droite à la pression régnant dans une chambre 3 en communication par un passage 4 avec la conduite de frein, tandis que la face de gauche du piston est soumise à la pression régnant dans une chambre 5 communiquant avec l'atmosphère par un trou 6.
Le piston 2 comporte un alésage central 7 renfermant un clapet d'échappement 8 et la tige 9 de ce clapet commande impérativement un second clapet 10 con- stituant le clapet d'admission. Ce clapet d'admission dont le siège fixe 11 est solidaire du caps 1 commande la communication entre la chambre 3 et un passage 12 relié au réservoir d'ait comprimé ( non montré ). Le siège 13 du clapet d'échappement 8 est formé dans le piston 2 . Un ressort de compression 14 que l'on appellera ressort de transmission est intercalé entre la face de gauche du piston 2 et un piston de guidage 15 logé dans le corps 1. Ce piston est relié par sa tige 16
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et une biellette 17 à la pédale de frein 18 du conducteur.
Comme à l'ordinaire la pédale 18 est articulée par un axe 19 sur le véhicule, un ressort 20,dit ressort de contrôle, maintient la pédale 18 dans la position de desserrage et l'empêche de retourner à la position de serrage, sans être pressée par le conducteur.
Le ressort 20 attaché à l'extrémité de la pédale 18 est fixé dans l'oeil d'un boulon réglable 21 monté sur le châssis du véhicule Une butée 22 arrête la pédale 18 dans sa position de desserrage.
L'appareil fonotionne de la façon suivante :
La pédale 18 étant dans sa position normale ou de desserrage, comme montré figure 1, maintient le ressort 14 comprimé en exerçant une poussée sur la tige 16 du piston 15 par l'inter-médiaire du levier à pédale 18 et de la biellet- te 17 La pression du ressort maintient le piston 2 dans sa position extrême de droite ; le siège 13 du clapet d'échap- pement 8 est appliqué sur le clapet; le clapet d'admission 10 est décollé de son siège fixe 11 sous la poussée de la tige 9 du clapet d'échappement 8 qui agit en sens contraire du ressort de rappel 23.
Dans ces conditions, la conduite de frein comma- nique avec le réservoir d'ai par le passage 4 , le clapet d'admission 10 ouvert et le passage 12,tandis que le clapet d'échappement 8 coupe la communication entre l'air atmosphé- rique et la conduite de frein qui est ainsi maintenue à la pression normale du réservoir.
Lorsqu'on appuie sur la pédale 18 pour serrer les freins , comme montré figure 2 , la pédale exerce une traction sur le ressort de contrôle 20 qui réduit la oompres- sion du ressort de transmission 14 . La pression de la conduite
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de frein qui s'exerce dans la chambre 3 sur la face de droite du piston 2 déplace ce dernier à gauche contre l'action antagoniste du ressort 14 déjà détendu.
Le déplacement à gauche du piston 2 permet d'abord la fermeture du clapet d'admission 10 sous l'action du ressort 23 ; fermeture du clapet coupe la communication entre le passage 4 allant à la conduite de frein et le passage 12 allant au réservoir d'ait ; ensuite le piston 2 en se déplaçant écarte le siège 13 du clapet d'échappement 8, ce qui établit la communication entre le passage 4 allant à la conduite de frein et l'atmosphère par la chambre 3. l'alésage 7 du piston, la chambre 5 et un trou 24.
L'air s'échappe alors de la conduite de frein jusqu'à ce que la pression de cette conduite ait été suffisam- ment réduite pour que la pression du ressort de transmission 14 dépasse la pression réduite de la conduite de frein qui s'exerce en sens contraire dans la chambre 3 sur la face de droite du piston 2 ; le piston 2 est alors déplacé à droite et il prend la position de retenue en refermant le clapet d'échappement 8 , sans ouvrir le clapet d'admission 10.
De préférence la commande du clapet d'admission 10 par la tige 9 du clapet d'échappement 8 ne se fera pas instantanément mais en réservant un peu de jeu pour assurer le fonctionnement des clapets de la manière décrite*
La réduction de la pression effectuée dans la conduite de frein dépend évidemment de la traction exercée sur le ressort de contrôle 20 qui est en proportion du dépla- cement de la pédale 18 et par conséquent de la réduction de la compression du ressort de transmission 14, d'autre part, comme la pression de la chambre 3 s'exerçant sur le piston 2 est réduite par suite de la réduction de la pression de la
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conduite de frein,
l'effort exercé sur la pédale 18 par le piston 2 par l'intermédiaire du ressort de transmission 14 sera réduit d'une façon correspondante et ainsi le conducteur pourra se rendre compte de la réduction de. pression dans la conduite de frein en sentant la résistance croissante opposée par le ressort de contrôle 20 qui est en proportion du dépla- cement de la pédale.
Une réduction plus prononcée de la pression de la conduite de frein,peut être effectuée par le conduoteur sil continue à déplacer la pédale 18 et en maintenant le clapet d'échappement 8 ouvert, l'air de la conduite de frein s'é- ohappe continuellement dans l'atmosphère et on obtient ainsi l'effort maximum de freinage.
Si le conducteur diminue son appui sur la pédale 18, la compression exercée par le ressort de transmission 14 augmente d'une façon correspondante, le piston 2 déplacé à droit. tend à fermer le clapet d'échappement 8 et à ouvrir le clapet d'admission 10 ;ainsi la pression de la conduite de frein est augmentée par une admission d'air arrivant du réservoir par l'ouverture du clapet 10 jusqu'à ce que la pression rétablie dans la conduite de frein et qui s'exeroe dans la ohambre 3 dépasse la pression antagoniste du ressort de transmission 14 et amène le piston 2 à la position de retenue dans laquelle les clapets d'admission et d'échappé** ment sont tous les deux fermés.
Si la pédale de frein est complètement relâchée, le ressort de contrôle 20 rétablit la compression normale du ressort de transmission 14 et ce ressort ramène le piston 2 à la position de desserrage complet montrée sur la figure 1.
Dans la variante d'exécution que l'on voit-. sur la figure 3 ,le ressort de contrôle 20 est monté dans le
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prolongement du corps 1 du robinet et dans l'axe du ressort de transmission 14. Une extrémité du ressort 20 porte sur le bord externe 45 d'un chapeau 46 et la tige de commande 47 est fixée au fond du chapeau* Le ressort de transmission 14 est en partie enfermé dans le chapeau 46 et il prend ses points d'appui d'une part sur le fond du chapeau et d'autre part sur le piston 2.
La tige 47 est reliée à la pédale de frein du conducteur et dans la position de desserrage de la pédale le ressort de contrôle 20 maintient le ressort de transmission 14 comprimé et par quite le clapet d'échappement 8 fermé et le clapet d'admission 10 ouvert.
Lorsque le conducteur appuie sur la pédale pour serrer les freins. il exerce une traction sur la tige 47 ainsi que sur le chapeau 46 qui est écarté du piston 2 et qui comprime le ressort de oontrôle 20 en diminuant la compression du ressort de transmission 14. Les clapets 8 et 10 sont alors actionnés de la manière qui a été décrite aveo référence aux figures 1 et 2.
Les figures 4 et 5 montrent comment l'invention peut s'appliquer à un appareil de frein à vide ou à dépression.
Le corps 1 du robinet de frein du conducteur est divisé en deux chambres 3, 5 par un diaphragme flexible 25. La chambre 3 communique constamment avec un conduit 4 relié à la conduite de frein et la chambre 5 avec l'atmosphère par des trous 6,
Le clapet d'admission 10 commande la communication avec une conduite 12 reliée au réservoir de vide . Le clapet d'admission 10 est solidaire d'un disque 8 qui constitue le clapet d'échappement* Le siège 13 du clapet 8 est fermé par le rebord intérieur d'un manchon 26 fixé au diaphragme 25.
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Le manchon 26 coulisse librement à l'intérieur du prolonge- ment cylindrique 27 du corps 1 du robinet et un léger ressort 28 est intercalé entre le manchon 26 et le corps 1 du robinet.
Dans ce mode d'exécution, le ressort de transmise sion 14 est disposé à l'intérieur du manchon 26 et il est intercalé entre le fond du manchon et un chapeau 29, Une tige 30 fixée au fond du chapeau traverse le corps du robinet.
Un ressort 31 est intercalé entre le fond du chapeau 29 et le disque 8 faisant fonction de clapet d'échappement* La tige 30 est reliée par un ressort de traction 32 et une lan- terne de réglage 33 à la pédale de frein 18 munie du ressort de contrôle 20.
Le fonctionnement est le même que celui décrit avec référence aux figures 1 et 2.
Les freins étant desserrés, les organes du robinet de commande sont dans la position montrée sur la figure 4.
Le ressort 20 exerce une traction sur la tige 30 par l'inter- médiaire de la pédale 18 et du ressort 32. Le chapeau 29 tiré à gauche,comprime le ressort de transmission 14 et main- tient le manchon 26 dans sa position extrême de gauche , tandis que le manchon est sollicité en sens contraire par la dépression régnant dans la chambre 3 et par la compression du ressort 28.
Le siège 13 formé par le rebord du manchon est appliqué sur le disque 8 formant le clapet d'échappement et le clapet 10 d'admission écarté de son siège 11 est maintenu ouvert.
La communication est ainsi établie entre le conduit 12 relié au réservoir de vide et le conduit 4 relié à la conduite de frein.
Lorsque le conducteur met la pédale 18 dans la position montrée sur la figure 5 pour serrer les freins, il
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y a diminution de la tension du ressort 32 et de la traction exercée sur la tige 30. Le vide orée dans la chambre 3 auquel vient s'ajouter l'action du ressort 28 déplace le diaphragme 25 vers la droite , en fermant d'abord le clapet d'admission 10 et ensuite en écartant le siège 13 du disque 8 fermant clapet d'échappement. La communication est ainsi établie entre la conduite de frein et l'atmosphère par le conduit 4. la chambre 3, l'ouverture du clapet d'échappement, la chambre 5 et les trous 6.
Dès que le vide a été réduit dans la con- duite de frein en proportion du déplacement de la pédale 18 par le conducteur, le diaphragme 25 s'infléchit vers la gauche, ferme le clapet d'échappement et empêche une nouvelle admission de l'air atmosphérique à la conduite de frein.
Dans la modification de la figure 6, le corps 1 du robinet du conducteur est divisé en chambres supérieures et inférieures 5,3 par un diaphragme flexible 25. La chambre supérieure 5 est en communication avec l'atmosphère et la chambre inférieure 3 communique avec la conduite de frein par un passage 4,
Le clapet d'admission 10 commande la communication entre la chambre inférieure 3 et un passage 12 conduisant au réservoir de vide. Le clapet d'échappement 8 commande la communication entre les chambres 3 et 5 par l'ouverture 34 du manchon 35 monté sur le diaphragme 25. Le siège 13 du clapet d'échappement 8 se trouve autour de l'ouverture 34.
Un ressort de rappel 36 intercalé entre le rebord interne 37 du manchon 35 et le clapet d'échappement 8 maintient le clapet appliqué sur son siège 13.
Dans ce mode d'exécution le ressort de transmission 14 est intercalé entre le rebord interne 37 du manchon 35 et un disque 38 qui peut glisser dans la partie supérieure
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du manchon* Le disque 38 porte une tige 39 dont l'extrémité est attaquée par un bras d'un levier 40 articulé en 41 sur le corpsldu robinet. L'autre bras de ce levier est relié à la pédale du conducteur*
Un ressort de compression 20 faisant fonction de ressort de contrôle est intercalé entre le corps 1 du robinet et le collier 42 d'une douille montée d'une façon réglable sur le manchon 35.
Ce robinet fonctionne de la façon suivante :
La pédale étant dans sa position normale ou de des- serrage, le diaphragme 25 et le manchon 35 qui en est soli- daire est maintenu dans la position montrée figure 6 par la pression du ressort de contrôle 20. Dans cette position du manchon 35, le siège 13 du clapet d'échappement 8 est appuyé sur le clapet et le clapet 10 d'admission est écarté de son siège 11. Ainsi la communication est établie par l'ouverture du clapet 10 entre la chambre 3 communiquant avec la conduite de frein et le passage 12 communiquant avec le réservoir de vide, tandis que la communication entre la conduite de frein et l'atmosphère est interrompue.
Lorsque le conducteur appuie sur la pédale pour serrer les freins, le levier 40 abaisse le disque 38 qui exerce une poussée sur le manchon 35 et le diaphragme 25 qui s'infléchit vers le bas contre l'action antagoniste du ressort de oontrôle 20 et le disque 38 en s'abaissant comprime le ressort de transmission 14.
Le manchon 35 et le diaphragme 25 en s'abaissant appliquent le clapet d'admission 10 sur son siège 11 et ensuite le manchon 35 continuant à descendre écarte le siège 13 de sa valve d'échappement 8. La communication est ainsi établie entre la chambre 3 reliée à la conduite de frein et
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l'atmosphère par l'ouverture 34, la chambre 5 et le trou 6, d'où résulte une réduction du vide dans la conduite de frein par l'air qui y est admis.
Dés que le vide dans la conduite de frein a été réduit en proportion du déplacement de la pédale, le diaphragme 25 est de nouveau soulevé par le ressort de contrôle 20 qui lui fait prendre la position de retenue en fermant à la fois les clapets d'admission 10 et d'éohap- pement 8 et la réaotion est communiquée au levier de pédale comme on l'a expliqué précédemment*
A tous autres égards, le fonctionnement de ce ro- binet est le même que celui décrit dans les exemples précé- dents.
Dans le cas d'un robinet de frein à air comprimé, on peut également installer le ressort de contrôle 20 à l'inté- rieur du corps du robinet et on peut utiliser un diaphragme ou un piston*
Les variations de pression provoquées dans la conduite de frein par la manoeuvre du robinet de frein agis- sent de la manière ordinaire sur un distributeur monté sur chaque véhicule qui commande la communication entre un ou plusieurs cylindres de frein et un réservoir de fluide sous pression ou dépression et également la communication entre la conduite de frein et l'atmosphère suivant que l'on désire des- serrer ou serrer les freins.
En cas de rupture de la conduite de frein entre un ou plusieurs véhicules, l'admission de l'air dans la conduite de frein provoque automatiquement un serrage complet des freins.
L'invention n'est pas limitée aux détails d'exé- cution décrits et on peut y apporter des modifications suivant les circonstances particulières d'application*