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Perfectionnements aux appareils à fluide sous pression pour commander le fonctionnement des freins d'avions.
Cette invention concerne des perfectionnements aux appareils à fluide sous pression servant à commander le fonc- tionnement des freins d'avions.
Plus particulièrement, l'invention concerne des appareils hydrauliques pour commander le débit de liquide sous des pressions égales ou inégales à deux ou plusieurs freins ou groupes de freins montés de part et d'autre de l'avion,ce débit étant fournià l'appareil positivement depuis un réservoir, par exemple à l'aide d'une pompe.
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Chaque dispositif de serrage de frein, auquel est débité le liquide, peut être constitué par un anneau soumis à l'action de ressorts, qui se dilate sous l'action du liquide sous pression de manière à amener les sabots de frein à se déplacer radialement et à serrer un tambour de frein, tandis que les ressorts servent à contracter l'anneau et à renvoyer ainsi le liquide au réservoir quand les freins sont au repos.
L'invention facilite la commande de la pression de freinage en dispensant le pilote de l'effort physique requis pour surmonter la résistance de soupapes chargées par des ressorts, la force nécessaire à cette fin étant fournie par le liquide sous pression lui-même.
En outre, l'invention permet de produire entre les freins situés de part et d'autre de l'avion un rapport de pressions de freinage variant progressivement, en faisant tourner le palonnier de gouverne.
Un appareil pour commander conformément à la présente invention le fonctionnement des freins sur un avion, est caractérisé par un bloc ou dispositif de commande contenant des soupapes d'admission de liquide, des organes déplaçables de manière à venir en contact et hors contact avec ces sou- papes pour les actionner, et des organes déplaçables de manière à venir en contact et hors contact avec des soupapes d'échap- pement pour les actionner, ces soupapes d'échappement étant déplaçables par la pression du liquide à l'encontre de la charge produite par un ressort, charge dont la réaction dé- termine l'intensité de la pression appliquée aux freins.
En outre, suivant la présente invention, un appareil pour commander le fonctionnement des freins sur un avion comporte un bloc contenant des soupapes d'admission qui commandent l'admission de liquide sous pression au bloc et, par delà celui-ci, aux freins ou groupes de freins situés
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de part et d'autre de l'avion, des soupapes d'échappement qui commandent la circulation en retour du liquide des freins au réservoir de liquide, et un dispositif pour actionner ces soupapes d'admission et d'échappement dans un ordre prédé- terminé pour obliger le liquide à atteindre et à maintenir une pression sur les freins qui est proportionnelle au dépla- cement du dispositif d'actionnement.
Afin que l'invention soit bien comprise, on en décrira ci-aprés des exemples d'exécution en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
Fig. 1 est une vue en perspective du dispositif de commande construit conformément à l'invention, des éléments étant arrachés pour montrer clairement des détails de la construction intérieure.
Fig. 2 est une vue en élévation du dispositif, la plaque de recouvrement avant étant enlevée.
Fig. 3 est une coupe horizontale du dispositif suivant la ligne J-K de la fig. 2.
Fig. 4 est une coupe suivant la ligne E-F de la fig.3.
Fig. 5 est une vue en plan du couvercle mentionné ci-après.
Fig. 6 est une coupe verticale du couvercle, la coupe étant faite suivant la ligne A-B de la fig. 5.
Fig. 7 est une coupe verticale transversale du dispositif suivant la ligne C-D de la fig.5.
Fig. 8 est une coupe verticale d'une partie du dispositif, montrant la communication entre une chambre d'échappement et une conduite de retour de liquide, la coupe étant faite suivant la ligne G-H de la fig. 3.
Fig. 9 est une coupe suivent la ligne L-M de la fig. 2, montrant les organes à came et les galets, mentionnés ci-après.
Fig. 10 est une vue schématique montrant les liai-
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sons entre les éléments constitutifs principaux du bloc de commande décrit ci-après.
Fig. 11 est une coupe verticale d'une variante du bloc de commande, et
Fig. 12 montre schématiquement les différentes parties constitutives du système auquel se rapporte l'inven- tion, ainsi que les liaisons de ces parties constitutives avec le bloc de commande conforme à la présente invention. Sur cette figure, A désigne une tringle reliant le bloc de commande au palonnier de gouverne, B une pompe, C une soupape de dérivation, D une soupape de retenue et E un accumulateur de pression, les significations des autres références de cette figure étant expliquées ci-après.
Une forme d'exécution appropriée de l'invention com- porte une enveloppe 1 comprenant un couvercle 2 percé de trous cylindriques 3 qui sont espacés entre eux et ont des axes parallèles et qui contiennent deux soupapes d'admission.
Chaque soupape comprend un boisseau 4 enfilé dans un des trous 3, ce boisseau étant creusé, près de son milieu.., d'une rainure annulaire 5 dont le fond est percé d'une série de lu- mières radiales 6. Les extrémités intérieures de ces lumières rayonnent depuis un alésage central 7 de section transversale circulaire et de petit diamètre, qui traverse axialement le boisseau 4. Le boisseau 4 est fixé au couvercle 2 par un chapeau 8 vissé sur le boisseau, le joint étant obturé par une rondelle d'étanchéité 9 disposée dans une cavité annu- laire de la surface de couvercle de l'enveloppe. Lextré- mité intérieure du boisseau 4 comporte un rebord et forme de manière analogue un joint étanche avec une rondelle 10 logée dans une cavité délimitée entre le boisseau et le cou- vercle 2 de l'enveloppe.
Le di.amètre de 3-1,alésage 7 percé dans le boisseau 4-
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est réduit près du milieu de l'alésage pour constituer un étranglement 11 conformé avec un siège conique pour une soupape à bille 12. Le mouvement ascendant de la, bille 12 est limité par une broche 13 enfilée dans l'alésage 7 du boisseau 4, de telle sorte qu'il ne puisse advenir que la bille entre dans les lumières radiales 6 de ce boisseau.
La rainure annulaire 5 de chaque boisseau de soupape d'ad- mission 4 est située en regard d'une lumière d'admission 14, percée dans le couvercle 2, par laquelle on envoie un liquide pour remplir l'alésage étroit 7 du boisseau ; lasoupape à bille 12 empéche ce liquidedese'rendre'de l'alésage 7 dans une chambre 15 de l'enveloppe 1 et du couvercle 2. Chacune des deux chambres 15 comporte une lumière de sortie 16 qui est raccordée à un frein, ou groupe de freins 49, situé d'un coté de l'avion.
Dans la position de repos ou inactive, c'est-à-dire quand les freins sont desserrés, la bille 12,obture l'ouverture de diamètre réduit 11 de l'alésage 7 traversant le boisseau de soupape, et cette bille est d'ordinaire maintenue sur son siège par la pression du liquide dans l'alésage 7; toutefois, la bille est déplaçable de son siège par la poussée exercée sur une tige 17 dont l'extrémité inférieure est articulée sur un levier oscillant 18 dont la majeure partie fait un angle vertical avec la tige 17.
Une extrémité de chaque levier oscillant 18 est articulée sur le poussoir 19 qui coulisse dans une rondelle d'étanchéité 20 suivant un axe parallèle à celui des soupapes d'admission; l'autre extrémité de chaque levier oscillant est articulée sur une des extrémités d'une tige de soupape d'échappement 21 dont l'extrémité libre est arrondie et est agencée pour que, dans la position normalement inactive des éléments,elle soit écartée du fond d'un trou conique qui se termine par un orifice 22 constituant une lumière d'échappement
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percée dans un manchon 23,
lequel manchon est chargé élasti- quement par un ressort de compression 24 dont une extrémité porte contre la face inférieure du manchon et dont 1.'autre extrémité porte contre un bouchon fileté 25 vissé dans le fond de l'enveloppe 1. Les manchons 23 sont capables d'un mouvement axial suivant des axes qui sont décalés par rapport aux axes des soupapes d'admission et qui sont disposés entre et parral- lèlement à ceux-ci; en-dessous de chaque manchon est ménagée une chambre d'échappement 26 et ces chambres communiquent par des passages 27 avec une chambre 28 raccordée par un tuyau de retour 51 au réservoir de liquide 50.
Chaque manchon 23 est monté à coulissement dans une douille de fonte 54 fixée dans l'enveloppe 1, et pour assurer un emboîtement à coulissement facile sans risquer une fuite de liquide, la surface exté- rieure de chaque manchon comporte une série de rainures très fines espacées entre elles, retenant ainsi une certaine quanti- té de liquide entre le manchon et sa douille. Cette disposition dispense de l'emploi de garnitures d'étanchéité. Le mouvement de bas en haut de chacun des deux manchons 23 est limité par le contact de l'extrémité supérieure du manchon avec la face inférieure du couvercle 2, en des points situés de part et d'autre de la chambre 15.
La tige de commande 17 de chaque soupape d'ad- mission est articulée sur un pivot 32 fixé au levier oscillant 18 en un point situé sensiblement au quart de la distance des extrémités du levier, qui sont articulées respectivement sur le poussoir 19 et sur la tige de soupape d'échappement 21, et on obtient ainsi le moment requis pour déplacer aisément la bille 12 de la soupape d'admission à l'encontre de la forte pression de liquide débité agissant sur chaque bille. Le levier 18 comporte des tourillons constitués par les extré- mités du pivot 32, et ces tourillons prennent appui et tournent
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sur les bords d'un berceau ou support 33 en forme d'U logé dans une niche ouvrant sur la chambre 15 précitée.
Chaque poussoir 19 comporte dans sa face latérale une encoche qui est en contact avec un épaulement de la partie intermédiaire d'un levier de commande 29; chacun de ces deux leviers de commande est ramené en arrière par'un ressort de compression 30 disposé suivant un axe parallèle à celui du poussoir. Chaque levier est articulé sur l'enveloppe 1, au moyen d'un pivot 31, vissé de manière qu'on puisse le déplacer perpendiculairement au poussoir qui est en contact avec lui.
On imprime des déplacements augulaires égaux ou inégaux autour des pivots 31 aux leviers de commande 29 et, partant, aux poussoirs 19 et aux leviers oscillants 18, à l'aide d'un tringlage symétrique constitué par deux bielles coudées 34 dont les bras courts sont articulés l'un sur l'autre et sur une extrémité d'une pince coulissante 35, à l'autre extrémité de laquelle est fixé un câble 36.
Les bielles coudées 34 sont d'ordinaire disposées symétriquement par rapport à un axe situé à mi-distance des axes des soupapes d'admission et parallèle à ceux-ci, et la pince à laquelle est attaché le câble peut se déplacer suivant cet axe sous l'effet d'une traction exercée sur le câble à l'aide d'une manette 52 à laquelle est attachée l'extrémité opposée du câble. Les bielles coudées 34 comportent chacune sur le sommet de leur coude un prolongement auquel est reliée par articulation,une tige ou tringle 48 dont l'extrémité opposée est reliée par articulation au levier de commande correspondant 29.
L'extrémité libre du long bras de chaque bielle coudée 34 comporte deux faces planes et une paire de galets 37 en forme de disque tournant sur un pivot qui traverse perpen- diculairement ces faces planes. Les périphéries de ces galets
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des leviers coudés sont en contact avec la surface 38 d'une came arquée, constituée par le fond d'une rainure ou gorge 39 creusée dans la base d'un organe trilatéral 40 en forme de berceau.
L'axe du pivot de chaque paire de galets 37 des bielles coudées coïncide,- lorsque les bielles coudées sont dans la position inactive représentée sur la fig.2,- avec l'axe d'une paire de tourillons qui font saillie vers l'exté- rieur sur les faces des organes en forme de berceau 40 et qui portent des manchons 42 engagés dans des creux de l'enveloppe 1 et de la plaque de recouvrement avant 43.
Chaque organe en forme de berceau 40 comporte près de sa partie arrière médiane un galet 44 qui est en contact avec un des deux bras oscillants ou cames 45 faisant saillie radialement sur un arbre à cames 46 tournant sous l'action d'une manivelle 47 articulée sur le palonnier de gouverne.
L'arbre à cames 46 est agencé pour une rotation partielle dans le plan médian de l'enveloppe 1 et autour d'un axe perpendiculaire aux axes des soupapes d'admission.
En supposant que les éléments du dispositif soient dans la position inactive et que les freins soient desserrés, le dispositif fonctionne de la manière suivante:-
La bille 12 de chaque soupape est maintenue sur sonsiège par la pression du liquide contenu dans le boisseau de la soupape d'admission, et l'extrémité de la tige 17 est écartée de la bille.
Le manchon de sortie ou d'échappement 23, chargé par son ressort, est dans sa position la plus haute et est en contact avec sa butée, tandis que le siège de l'ouverture d'échappement 22 est écarté de l'extrémité arrondie de la tige de soupape d'échappement 21, de manière à maintenir ouverte la communication entre les freins et le réservoir et à per- mettre à tout liquide sous pression contenu dans les freins
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de s'échapper par l'ouverture 22 du manchon chargé par ressort et de retourner au réservoir 50 par les chambres 26, les passa- ges 27, 28 et le tuyau 51.
Lorsque le pilote tire sur le câble 36 pour serrer les freins également ou symétriquement, les bras oscillants ou cames 45 et les organes en forme de berceau 40 restent immo- biles par rapport aux axes de leurs tourillons, et les galets 37 de l'extrémité des longs bras des bielles coudées 34 re- montent les surfaces arquées également inclinées 38 des cames de sorte que des déplacements égaux sont imprimés aux leviers de commande 29 et aux poussoirs 19. Les poussoirs 19 se dé- placent à l'encontre de leur ressort de rappel 30 et les leviers oscillants tournent, en produisant les effets suivants :-
Chaque levier 18 s'élève légèrement de manière que les tourillons 32 se séparent du bord supérieur du berceau 33 et que l'extrémité de la tige 17 vienne en contact avec la bille 12 de la soupape d'admission;
étant donné que cette bille est maintenue sur son siège par le liquide à haute pression, 1-*extrémité opposée du levier portant la tige de soupape d'échappement 21 descend de manière que cette tige obture l'orifice d'échappement 22. Un mouvement ultérieur du poussoir, dû à l'accroissement de la tension du câble, fait pivoter le levier 18 autour de l'extrémité reliée à la tige de soupape d'échappement 21, et grâce au moment obtenu par suite du dé- placement du point d'appui du levier, la petite tige 17 est ' sollicitée à se mouvoir de bas en haut pour déplacer la bille 12 de la soupape d'admission. De la sorte, les soupapes d'admission sont ouvertes et les soupapes d'échappement sont fermées.
Du liquide sous pression se rend alors dans la chambre 15 et établit une pression dans cette chambre ainsi que dans le ou les freins 49 auxquels est raccordée chaque
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chambre. La pression exercée sur l'extrémité du manchon d'échappement 23 chargé par un ressort et sur la tige de soupape 21 déplace ces éléments de haut en bas à rencontre de la charge produite par le ressort, l'orifice d'échappement restant fermé.
Ceci a pour effet que le levier oscillant 18 pivote autour de sa liaison avec le poussoir 19, et de cette façon la petite tige 17 est tirée de haut en bas pour s'écarter de la bille 12, de sorte que la bille 12 de la soupape d'admis- sion peut reprendre appui sur son siège et garder dans le frein une pression déterminée correspondant à la position particulière de la manette de freinage 52 et du tringlage relié à cette manette et constitué par les bielles 34, les tiges 48 et les poussoirs 19.
Il est à noter que les lumières d'admission et d'échappement ne sont pas en prolongement l'une de l'autre; cette disposition empêche un afflux direct de liquide sous pression sur le manchon d'échappement 23 et la tige 21 quand on ouvre d'abord la soupape d'admission, ce qui élimine toute vibration ou coup de bélier dû* au liquide.
Pour desserrer les freins, le pilote relâche le câble 36, après quoi les ressorts ramènent en arrière les poussoirs 19 et les tiges 48 reliant les leviers 29 aux bielles 34, et les leviers oscillants 18 prennent une position libre dans laquelle les tourillons 52 reposent sur le bord supérieur du berceau 33. La bille de chaque soupape d'admission reste sur son siège, mais l'extrémité arrondie de la tige de sou- pape d'échappement 21 quitte le siège perforé ménagé dans le manchon 25 de la soupape d'échappement, chargé par un ressort, après quoi le liquide contenu dans le frein s'échappe au réservoir 50 par les tuyaux 53, les chambres 15 et 26, les passages 27, les chambres 28 et le tuyau de retour 51.
Lorsqu'on veut serrer les freins inégalement ou
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asymétriquement., comme lorsqu'on dirige l'avion roulant sur le sol, on fait pivoter les bras oscillants ou cames 45 en impri- mant une rotation partielle à l'arbre à cames 46 à la suite de 1-'actionnement du palonnier, et alors les organes en forme de berceau 40 sont sollicités à prendre des positions asymétriques par rapport au plan médian de l'enveloppe, d'où il résulte que le mouvement imprimé aux leviers 29 et aux poussoirs 19 d'un côté est inégal au mouvement imprimé aux leviers et tiges du coté opposé et qu'on obtient des pressions inégales dans les freins.
Ceci est montré clairement avec référence au schéma de la fig.10 dans lequel il est supposé que, par exemple, on veut serrer à fond le frein de droite et ne pas serrer le frein de gauche.
Lorsqu'on tourne le palonnier brusquement de gauche à droite, l'arbre à cames 46 tourne de manière que les bras oscillants ou cames 45 sollicitent l'organe 40 de gauche à se déplacer vers l'intérieur et prendre sa position la plus basse, tandis que l'autre organe 40 est poussé vers l'extérieur de manière que sa surface de came 38 ait une in- clinaison relativement grande. Lorsqu'on tend le câble 36, les galets 37 de la bielle coudée 34 remontent les surfaces de came 38 et, du fait que la came de droite est plus inclinée que loutre came, la tringle 48 reliée à la bielle de droite se déplace axialement et le levier 29 relié à cette tringle oscille ainsi sur le pivot 31 pour actionner le poussoir 19 et le levier oscillant 18, ouvrir la soupape d'admission 12 et fermer l'orifice d'échappement 22, comme c'est décrit ci-dessus.
La bielle de gauche 34 pivote sur sa liaison avec l'extrémité supérieure de la tige 48 et de ce fait les galets 37 de cette bielle roulent de bas en haut sur la surface 38 de l'organe à came 40 de gauche. La tige 48 est elle-même <.-'/
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articulée sur l'extrémité du levier 29, et par suite le mou- vement de la bielle 34 de gauche et de ses galets 37 ne produit aucun mouvement linéaire de la tige 48 et aucun mouvement pi- votant du levier 29 de gauche. De cette façon, la soupape d'admission 12 de côté gauche du schéma ne s'ouvre pas et il ne passe point de liquide sous pression au frein de gauche.
Dans certains cas, notamment quand il faut actionner des freins de diamètre relativement grand, il est avantageux d'aménager des dispositifs pour faire passer directement au frein ou au groupe de freins du côté respectif de l'avion le liquide admis dans l'ouverture de la soupape d'admission.
De cette façon, la pression totale est disponible pour sur- monter l'inertie de la lourde colonne de liquide contenue dans les tuyauteries de frein.
On satisfait à ce désidératum en montant le bloc de commande modifié représenté sur la fig.11, dans lequel une pièce intermédiaire 55 est intercalée entre l'enveloppe 1 et le couvercle 2 décrits précédemment. La pièce intercalaire 55 constitue une cloison servant à diviser chacune des chambres
15 précitées en deux compartiments 56, 57. La pièce 55 contient une douille 58 qui y est fixée avec son axe orienté vertica- lement., et cette douille 58 constitue un guide pour une tige 59 servant à actionner la soupape d'admission 12. L'extrémité in- férieure 59 comporte une boutonnière 60 -avec laquelle le pivot intermédiaire 32 du levier oscillant 18 est en prise de manière à pouvoir coulisser et pivoter.
Le levier oscillant
18, le poussoir 19, le levier de commande 29 et la tringle
48 sont reliés à la bielle coudée 34 comme c'est décrit ci- dessus, tandis que le levier 18 porte aussi une tige de sou- pape d'échappement 21 qui coopère avec un manchon d'échap- pement 23 chargé par un ressort, comme dans la forme d'exé- cution de l'invention, décrite précédemment.
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La sortie de la chambre 56, située dans le couvercle
2,aommunique avec un tuyau 61 raccordé à un frein; à la suite de l'ouverture de la soupape d'admission 12, le liquide se rend sous la pression maximum dans la chambre 56 et, par le tuyau 61, au frein.
Afin de produire la fermeture de la soupape d'ad- mission au moment où une pression prédéterminée est atteinte, le tuyau 61 est accouplé, , à un tuyau d'embranchement 62 par un raccord 63 disposé aussi prèsque pratiquement possible du frein. L'extrémité opposée du tuyau d'embranchement 62 est rac- cordée à la pièce 55 de manière à communiquer directement avec un conduit 64 creusé dans cette pièce et débouchant dans la chambre 57 et sur la face supérieure du manchon de soupape d'échappement 23.
De cette façon, une fois le frein actionné, la réaction s'exerçant sur le liquide sous pression sollicite le liquide sous pression à se rendre par le tuyau 62 et le conduit 64 dans la chambre 57 où la pression croît de manière à abaisser le manchon d'échappement 23 et la tige 21 et à faire pivoter le levier 18 pour produire la fermeture de la soupape d'admission, comme c'est décrit ci-dessus. Les tuyaux
61 et 62 restent remplis de liquide jusqu'à ce qu'on desserre les freins, et alors ce liquide retourne au réservoir par
1' échappement.
Grâce au montage conforme à l'invention, les pressions sur les freins sont toujours strictement proportionnelles au déplacement angulaire imprimé aux leviers de commande 29 et aux tringles y reliées, et étant donné que ces éléments sont placés sous la commande directe du pilote ou d'un autre opérateur, on obtient un freinage trèscorrect. En outre, comme il n'y a pas de soupapes chargées par des ressorts qu'on doit ouvrir par pression mécanique et/ou à l'aide de tringlages, obtient une action très sensible du levier serrant le frein.
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Le procédé consistant à produire un mouvement diffé- rentiel des bielles 34 et des éléments y reliés pour actionner différentiellement les leviers 29 à la suite d'un mouvement du palonnier de gouverne, assure aussi qu'une pression de freinage différentielle parfaitement proportionnelle soit appliquée aux freins ou groupes de freins de part et d'autre de l'avion dans le but de diriger l'avion roulant sur le sol.
REVENDICATIONS
1.- Appareil pour commander le fonctionnement des freins d'un avion, caractérisé par un bloc ou dispositif de commande contenant des soupapes d'admission de liquide, des organes déplaçables de manière à venir en contact et hors contact avec ces soupapes pour les actionner, et des organes déplaçables de manière à venir en contact et hors contact avec des soupapes d'échappement pour les actionner, ces soupapes d'échappement étant déplaçables par la pression du liquide à l'encontre de la charge produite par un ressort, charge dont la réaction détermine l'intensité de la pression communiquée aux freins.
2. - Appareil pour commander le fonctionnement des freins d'un avion, comportant un bloc contenant des soupapes d'admission qui commandent l'admission de liquide sous pression au bloc et, par delà celui-ci, aux freins ou groupes de freins situés de part et d'autre de l'avion, des soupapes d'échap- pement qui commandent la circulation en retour du liquide des freins au réservoir de liquide, et un dispositif pour actionner ces soupapes d'admission et d'échappement dans un ordre prédéterminé pour obliger le liquide à atteindre et à maintenir une pression sur les freins qui est proportionnelle au dépla- cement du dispositif d'actionnement.
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Improvements to pressurized fluid devices to control the operation of aircraft brakes.
This invention relates to improvements to pressurized fluid apparatus for controlling the operation of aircraft brakes.
More particularly, the invention relates to hydraulic devices for controlling the flow of liquid under equal or unequal pressures to two or more brakes or groups of brakes mounted on either side of the aircraft, this flow being supplied to the device. positively from a reservoir, for example using a pump.
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Each brake clamping device, to which the liquid is delivered, may be constituted by a ring subjected to the action of springs, which expands under the action of the liquid under pressure so as to cause the brake shoes to move radially and tightening a brake drum, while the springs serve to contract the ring and thereby return fluid to the reservoir when the brakes are at rest.
The invention facilitates the control of brake pressure by relieving the pilot of the physical effort required to overcome the resistance of spring loaded valves, the force necessary for this purpose being supplied by the pressurized liquid itself.
In addition, the invention makes it possible to produce between the brakes located on either side of the airplane a progressively varying braking pressure ratio, by rotating the rudder bar.
An apparatus for controlling in accordance with the present invention the operation of the brakes on an airplane, is characterized by a control unit or device containing liquid inlet valves, members movable so as to come into contact and out of contact with these parts. - valves to actuate them, and movable members so as to come into contact and out of contact with the exhaust valves to actuate them, these exhaust valves being movable by the pressure of the liquid against the load produced by a spring, a load whose reaction determines the intensity of the pressure applied to the brakes.
Further, according to the present invention, an apparatus for controlling the operation of the brakes on an airplane comprises a block containing intake valves which control the admission of pressurized fluid to the block and, beyond the latter, to the brakes or brake groups located
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on either side of the airplane, exhaust valves which control the return circulation of the brake fluid to the fluid reservoir, and a device for actuating these intake and exhaust valves in a predetermined order. completed to cause the fluid to reach and maintain a pressure on the brakes which is proportional to the displacement of the actuator.
In order for the invention to be fully understood, exemplary embodiments thereof will be described below with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a perspective view of the controller constructed in accordance with the invention, parts being cut away to clearly show details of the interior construction.
Fig. 2 is an elevational view of the device with the front cover plate removed.
Fig. 3 is a horizontal section of the device along the line J-K of FIG. 2.
Fig. 4 is a section taken along line E-F of FIG. 3.
Fig. 5 is a plan view of the cover mentioned below.
Fig. 6 is a vertical section of the cover, the section being taken along the line A-B of FIG. 5.
Fig. 7 is a transverse vertical section of the device along the line C-D of fig.5.
Fig. 8 is a vertical section of part of the device, showing the communication between an exhaust chamber and a liquid return line, the section being taken along the line G-H of FIG. 3.
Fig. 9 is a section taken along line L-M of FIG. 2, showing the cam members and rollers, mentioned below.
Fig. 10 is a schematic view showing the connections
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sounds between the main constituent elements of the control unit described below.
Fig. 11 is a vertical section of a variant of the control unit, and
Fig. 12 schematically shows the various constituent parts of the system to which the invention relates, as well as the connections of these constituent parts with the control unit according to the present invention. In this figure, A designates a rod connecting the control unit to the rudder bar, B a pump, C a bypass valve, D a check valve and E a pressure accumulator, the meanings of the other references in this figure being explained below.
A suitable embodiment of the invention comprises a casing 1 comprising a cover 2 pierced with cylindrical holes 3 which are spaced apart and have parallel axes and which contain two inlet valves.
Each valve comprises a plug 4 threaded into one of the holes 3, this plug being hollowed out, near its middle .., with an annular groove 5, the bottom of which is pierced with a series of radial lights 6. The inner ends of these lights radiate from a central bore 7 of circular cross section and of small diameter, which axially passes through the plug 4. The plug 4 is fixed to the cover 2 by a cap 8 screwed onto the plug, the seal being closed by a washer d The seal 9 disposed in an annular cavity of the cover surface of the casing. The inner end of the plug 4 has a flange and similarly forms a seal with a washer 10 housed in a cavity defined between the plug and the cover 2 of the casing.
The diameter of 3-1, bore 7 drilled in the bushel 4-
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is reduced near the middle of the bore to form a constriction 11 formed with a conical seat for a ball valve 12. The upward movement of the ball 12 is limited by a pin 13 threaded into the bore 7 of the plug 4, so that it cannot happen that the ball enters the radial slots 6 of this bushel.
The annular groove 5 of each inlet valve plug 4 is located opposite an inlet port 14, pierced in the cover 2, through which a liquid is sent to fill the narrow bore 7 of the plug; the ball valve 12 prevents this liquid from 'returning' from the bore 7 into a chamber 15 of the casing 1 and the cover 2. Each of the two chambers 15 has an outlet lumen 16 which is connected to a brake, or group of brakes 49, located on one side of the aircraft.
In the rest or inactive position, that is to say when the brakes are released, the ball 12 closes the opening of reduced diameter 11 of the bore 7 passing through the valve plug, and this ball is of ordinary maintained on its seat by the pressure of the liquid in the bore 7; however, the ball can be moved from its seat by the thrust exerted on a rod 17, the lower end of which is articulated on an oscillating lever 18, the major part of which forms a vertical angle with the rod 17.
One end of each oscillating lever 18 is articulated on the pusher 19 which slides in a sealing washer 20 along an axis parallel to that of the intake valves; the other end of each oscillating lever is articulated on one end of an exhaust valve stem 21, the free end of which is rounded and is arranged so that, in the normally inactive position of the elements, it is moved away from the bottom a conical hole which ends in an orifice 22 constituting an exhaust port
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pierced in a sleeve 23,
which sleeve is elastically loaded by a compression spring 24, one end of which bears against the underside of the sleeve and the other end of which bears against a threaded plug 25 screwed into the bottom of the casing 1. The sleeves 23 are capable of axial movement along axes which are offset from the axes of the intake valves and which are disposed between and parallel to them; below each sleeve is formed an exhaust chamber 26 and these chambers communicate by passages 27 with a chamber 28 connected by a return pipe 51 to the liquid reservoir 50.
Each sleeve 23 is slidably mounted in a cast iron bush 54 fixed in the casing 1, and to ensure easy sliding engagement without risking liquid leakage, the outer surface of each sleeve has a series of very fine grooves. spaced apart, thus retaining a certain quantity of liquid between the sleeve and its socket. This arrangement dispenses with the use of gaskets. The movement from bottom to top of each of the two sleeves 23 is limited by the contact of the upper end of the sleeve with the lower face of the cover 2, at points located on either side of the chamber 15.
The control rod 17 of each inlet valve is articulated on a pivot 32 fixed to the oscillating lever 18 at a point situated approximately at a quarter of the distance from the ends of the lever, which are articulated respectively on the pusher 19 and on the exhaust valve stem 21, and thus obtain the moment required to easily move the ball 12 of the intake valve against the high pressure of liquid delivered acting on each ball. The lever 18 comprises journals formed by the ends of the pivot 32, and these journals bear and rotate.
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on the edges of a cradle or U-shaped support 33 housed in a niche opening onto the aforementioned chamber 15.
Each pusher 19 has in its lateral face a notch which is in contact with a shoulder of the intermediate part of a control lever 29; each of these two control levers is brought back by a compression spring 30 arranged along an axis parallel to that of the pusher. Each lever is articulated on the casing 1, by means of a pivot 31, screwed in such a way that it can be moved perpendicularly to the pusher which is in contact with it.
Equal or unequal augular displacements are imprinted around the pivots 31 to the control levers 29 and, therefore, to the pushers 19 and to the oscillating levers 18, using a symmetrical linkage constituted by two bent connecting rods 34 whose short arms are articulated on one another and on one end of a sliding clamp 35, at the other end of which is fixed a cable 36.
The bent connecting rods 34 are ordinarily arranged symmetrically with respect to an axis situated midway between the axes of the intake valves and parallel to them, and the clamp to which the cable is attached can move along this axis under the effect of traction exerted on the cable by means of a handle 52 to which the opposite end of the cable is attached. The bent connecting rods 34 each comprise on the top of their elbow an extension to which is connected by articulation, a rod or rod 48 whose opposite end is connected by articulation to the corresponding control lever 29.
The free end of the long arm of each bent connecting rod 34 comprises two flat faces and a pair of disc-shaped rollers 37 rotating on a pivot which crosses perpendicularly these flat faces. The outskirts of these pebbles
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angled levers are in contact with the surface 38 of an arcuate cam, formed by the bottom of a groove or groove 39 hollowed out in the base of a trilateral member 40 in the form of a cradle.
The axis of the pivot of each pair of rollers 37 of the bent connecting rods coincides, - when the bent connecting rods are in the inactive position shown in fig. 2, - with the axis of a pair of journals which protrude towards the outside on the faces of the cradle-shaped members 40 and which carry sleeves 42 engaged in recesses of the casing 1 and of the front cover plate 43.
Each cradle-shaped member 40 comprises near its median rear part a roller 44 which is in contact with one of the two oscillating arms or cams 45 projecting radially on a camshaft 46 rotating under the action of an articulated crank 47 on the rudder bar.
The camshaft 46 is arranged for partial rotation in the median plane of the casing 1 and around an axis perpendicular to the axes of the intake valves.
Assuming that the components of the device are in the inactive position and the brakes are released, the device operates as follows: -
The ball 12 of each valve is held on its seat by the pressure of the liquid contained in the plug of the inlet valve, and the end of the rod 17 is moved away from the ball.
The outlet or exhaust sleeve 23, loaded by its spring, is in its highest position and is in contact with its abutment, while the seat of the exhaust opening 22 is spaced from the rounded end of the exhaust valve stem 21, so as to keep open the communication between the brakes and the reservoir and to allow any pressurized fluid contained in the brakes
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to escape through the opening 22 of the spring loaded sleeve and return to the reservoir 50 through the chambers 26, the passages 27, 28 and the pipe 51.
When the pilot pulls on the cable 36 to apply the brakes equally or symmetrically, the oscillating arms or cams 45 and the cradle-shaped members 40 remain stationary with respect to the axes of their journals, and the rollers 37 at the end long arms of the bent connecting rods 34 raise the equally inclined arcuate surfaces 38 of the cams so that equal displacements are imparted to the control levers 29 and to the push rods 19. The push rods 19 move against their spring return 30 and the oscillating levers rotate, producing the following effects: -
Each lever 18 rises slightly so that the journals 32 separate from the upper edge of the cradle 33 and the end of the rod 17 comes into contact with the ball 12 of the intake valve;
Since this ball is held on its seat by the high pressure liquid, 1- * opposite end of the lever carrying the exhaust valve stem 21 descends so that this stem closes the exhaust port 22. A movement The subsequent push of the pusher, due to the increased cable tension, rotates the lever 18 around the end connected to the exhaust valve stem 21, and thanks to the moment obtained as a result of the displacement of the point d By pressing the lever, the small rod 17 is urged to move up and down to move the ball 12 of the intake valve. In this way, the intake valves are opened and the exhaust valves are closed.
Liquid under pressure then goes into the chamber 15 and establishes a pressure in this chamber as well as in the brake or brakes 49 to which each is connected.
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bedroom. The pressure exerted on the end of the spring loaded exhaust sleeve 23 and on the valve stem 21 moves these elements up and down against the load produced by the spring, the exhaust port remaining closed.
This has the effect that the swing lever 18 pivots around its connection with the pusher 19, and in this way the small rod 17 is pulled up and down to move away from the ball 12, so that the ball 12 of the The intake valve can rest on its seat and keep in the brake a determined pressure corresponding to the particular position of the brake lever 52 and of the linkage connected to this lever and formed by the connecting rods 34, the rods 48 and the pushers 19.
It should be noted that the intake and exhaust ports are not an extension of one another; this arrangement prevents a direct flow of liquid under pressure on the exhaust sleeve 23 and the rod 21 when the inlet valve is first opened, which eliminates any vibration or water hammer due to the liquid.
To release the brakes, the pilot releases the cable 36, after which the springs bring back the pushrods 19 and the rods 48 connecting the levers 29 to the connecting rods 34, and the rocking levers 18 take a free position in which the journals 52 rest on the upper edge of the cradle 33. The ball of each intake valve remains in its seat, but the rounded end of the exhaust valve stem 21 leaves the perforated seat in the sleeve 25 of the exhaust valve. exhaust, loaded by a spring, after which the fluid contained in the brake escapes to the reservoir 50 through the pipes 53, the chambers 15 and 26, the passages 27, the chambers 28 and the return pipe 51.
When you want to apply the brakes unevenly or
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asymmetrically., as when steering the aircraft rolling on the ground, the oscillating arms or cams 45 are pivoted by imparting partial rotation to the camshaft 46 following the actuation of the rudder bar, and then the cradle-shaped members 40 are urged to assume asymmetrical positions with respect to the median plane of the casing, whereby the movement imparted to the levers 29 and to the pushers 19 on one side is unequal to the movement printed to the levers and rods on the opposite side and that unequal pressures are obtained in the brakes.
This is clearly shown with reference to the diagram in fig. 10 in which it is assumed that, for example, one wants to fully apply the right brake and not to apply the left brake.
When the lifter is turned sharply from left to right, the camshaft 46 rotates so that the oscillating arms or cams 45 urge the member 40 on the left to move inwards and take its lowest position, while the other member 40 is pushed out so that its cam surface 38 has a relatively large inclination. When the cable 36 is tensioned, the rollers 37 of the bent connecting rod 34 move up the cam surfaces 38 and, because the right cam is more inclined than the otter cam, the rod 48 connected to the right connecting rod moves axially and the lever 29 connected to this rod thus oscillates on the pivot 31 to actuate the pusher 19 and the rocking lever 18, open the inlet valve 12 and close the exhaust port 22, as described above .
The left connecting rod 34 pivots on its connection with the upper end of the rod 48 and therefore the rollers 37 of this connecting rod roll from bottom to top on the surface 38 of the left cam member 40. The rod 48 is itself <.- '/
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articulated on the end of the lever 29, and consequently the movement of the left connecting rod 34 and its rollers 37 produces no linear movement of the rod 48 and no pivoting movement of the left lever 29. In this way, the intake valve 12 on the left side in the diagram does not open and no pressurized fluid passes to the left brake.
In certain cases, in particular when it is necessary to actuate brakes of relatively large diameter, it is advantageous to arrange devices for passing directly to the brake or to the brake group on the respective side of the airplane the liquid admitted into the opening of the the intake valve.
In this way, the full pressure is available to overcome the inertia of the heavy column of liquid contained in the brake pipes.
This desideratum is satisfied by mounting the modified control unit shown in FIG. 11, in which an intermediate piece 55 is interposed between the casing 1 and the cover 2 described above. The intermediate piece 55 constitutes a partition used to divide each of the rooms
15 above into two compartments 56, 57. The part 55 contains a bush 58 which is attached thereto with its axis oriented vertically, and this bush 58 constitutes a guide for a rod 59 for actuating the inlet valve 12. The lower end 59 has a buttonhole 60 with which the intermediate pivot 32 of the rocking lever 18 engages so as to be able to slide and pivot.
The swing lever
18, the pusher 19, the control lever 29 and the rod
48 are connected to the bent connecting rod 34 as described above, while the lever 18 also carries an exhaust valve stem 21 which cooperates with an exhaust sleeve 23 loaded by a spring, as in the embodiment of the invention, described above.
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The outlet of chamber 56, located in the cover
2, communicates with a pipe 61 connected to a brake; Following the opening of the intake valve 12, the liquid flows under maximum pressure into the chamber 56 and, through the pipe 61, to the brake.
In order to effect closure of the inlet valve when a predetermined pressure is reached, the pipe 61 is coupled to a branch pipe 62 by a fitting 63 disposed as close as practicable to the brake. The opposite end of branch pipe 62 is connected to part 55 so as to communicate directly with a duct 64 hollowed out in this part and opening into chamber 57 and on the upper face of the exhaust valve sleeve 23 .
In this way, once the brake is actuated, the reaction exerted on the pressurized liquid causes the pressurized liquid to flow through the pipe 62 and the conduit 64 into the chamber 57 where the pressure increases so as to lower the sleeve. exhaust 23 and rod 21 and pivoting lever 18 to effect closure of the intake valve, as described above. The pipes
61 and 62 remain filled with fluid until the brakes are released, and then this fluid returns to the reservoir through
1 'exhaust.
Thanks to the assembly according to the invention, the pressures on the brakes are always strictly proportional to the angular displacement imparted to the control levers 29 and to the rods connected thereto, and given that these elements are placed under the direct control of the pilot or of another operator, very correct braking is obtained. In addition, as there are no valves loaded by springs which must be opened by mechanical pressure and / or by means of linkages, a very sensitive action is obtained from the lever applying the brake.
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The method of providing differential movement of the connecting rods 34 and related elements to differentially actuate the levers 29 upon movement of the rudder bar, also ensures that a fully proportional differential brake pressure is applied to the rudder bars. brakes or groups of brakes on either side of the aircraft for the purpose of steering the aircraft rolling on the ground.
CLAIMS
1.- Apparatus for controlling the operation of the brakes of an aircraft, characterized by a control unit or device containing liquid inlet valves, movable members so as to come into contact and out of contact with these valves to actuate them , and movable members so as to come into contact and out of contact with the exhaust valves to actuate them, these exhaust valves being movable by the pressure of the liquid against the load produced by a spring, the load of which the reaction determines the intensity of the pressure communicated to the brakes.
2. - Apparatus for controlling the operation of the brakes of an airplane, comprising a block containing intake valves which control the admission of pressurized liquid to the block and, beyond the latter, to the brakes or groups of brakes located on either side of the airplane, exhaust valves which control the return flow of brake fluid to the fluid reservoir, and a device for actuating these intake and exhaust valves in sequence predetermined to cause the liquid to reach and maintain a pressure on the brakes which is proportional to the displacement of the actuator.