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"FREIN A LIQUIDE SOUS PRESSION, ACTIONNE PAR AIR COMPRIME, POUR REMORQUES DE CAMIONS AUTOMOBILES" L'invention est relative à un frein à liquide sous pres- sion pour remorques da camions automobiles, dans lequel la pression du liquide de freinage est engendrée par un piston à air comprimé* L'invention se rapporte à la conformation du cylin- dre à air comprimé qui produit la pression de liquide, dont la particularité essentielle consiste en ce que le piston à air comprimé forme en même temps le cylindre produisant la pression de liquide et coopère, en conséquence, avec un piston fixe à liquide sous pression qui est disposé à l'intérieur du cylindre à air comprima et s'engage dans la partie cylindrique du piston à air comprimé, lequel effectue, par rapport à lui,
les mouvements nécessaires pour provoquer le serrage et le relâchement du frein.
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En plus, le cylindre à air comprimé sert en même temps de réser- voir de remplissage pour le frein à liquide sous pression.
On connaît déjà des freins à liquide sous pression pour remorques de camions automobiles, dans lesquels la pression de liquide est engendrée par un piston à air comprimé.
Les freins de rétorques connus comportent de multiples organes, puisqu'ils exigent un réservoir d'air comprimé, une soupape de commande ou de freinage pour le cylindre à air comprimé, dont le piston agit, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un levier oscillant, sur le piston du cylindre à liquide sous pres- sion, qui est agencé coaxialement ou parallèlement par rapport au susdit cylindre. Dans ce cas, le cylindre à liquide sous pression exige la prévision d'un réservoir spécial de remplissage.
Dans l'objet de la demande, il n'y a pas de soupape de commande ou de freinage pour le frein de la remorque
La Fig. 1 des dessins annexés montre schématiquement le frein à liquide sous pression, actionné par air comprimé, pour remor- ques de camions automobiles. la canalisation d'air comprimé a du frein de la remorque est, de la manière connue en soi, reliée par un accouplement à tuyau souple à la canalisation d'air comprimé du véhicule trac- teur. A la canalisation d'air comprimé a sont raccordés, d'une part, le cylindre à air comprimé b, établi sous la forme d'un cylindre à deux chambres, et, d'autre part, un réservoir d'air comprimé c; ce dernier est relié au cylindre à air comprimé 11 à l'aide d'un conduit d débouchant à l'autre extrémité de ce cylindre. Un robinet à trois voies e est intercalé dans le con- duit d.
Le cylindre à air comprimé b présente une extension cy- lindrique f, dans laquelle pénètre une partie cylindrique creuse g du piston à air comprimé h, lequel constitue le cylindre à liquide sous pression.. Le piston à air comprimé h est rendu étanche par une manchette d'étanchéité i agissant dans les deux
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sens. Un piston k, lequel s'étend dans le cylindre b depuis le fond supérieur de celui-ci, forme le piston à liquide sous pres- sion pour le cylindre à liquide sous pression g. Le piston fixe k et la tige de piston de celui-ci sont pourvus d'un forage longitudinal l qui se prolonge par la canalisation n. conduisant aux freins hydrauliques m. du véhicule.
L'espace du cylindre à air comprimé b, qui est situé au- dessus du piston h, est rempli partiellement de liquide de frei- nage (huile). Dans le piston h se trouve un forage 9¯, dont l'em- bouchure débouchant dans la partie cylindrique g du piston h est disposée de telle façon qu'elle soit juste découverte par la manchette d'étanchéité p du piston k, lorsque le frein à liquide sous pression est relâché..
Le frein suivant l'invention fonctionne comme suit.
Lorsque le frein est relâché et prêt à agir, la même pres- sion d'air règne dess deux côtés du piston h.. Dans le but de serrer le frein on réduit, de la manière connue, la pression dans la conduite de freinage a,; comme en raison de la présence de la soupape de retenue q, la. réduction de pression ne s'étend pas au réservoir c, il règne une surpression sur la face inférieure du piston h, laquelle surpression déplace ce piston vers le haut.
L'extension cylindrique g du piston h participe à ce déplacement.
L'espace délimité par ce piston et par le piston fixe est diminué dès que la manchette d'étanchéité p a glissé sur l'em- bouchure du canal o. Le liquide se trouvant dans cet espace est mis sous pression et les freins m sont serrés*. Le degré de réduction de; la pression dans la conduite a est déterminant pour le degré d'augmentation de la pression dans le système de frei- nage par liquide sous pression. Le rapport entre les surfaces des pistaons h et k détermine la pression maximum de freinage qui peut être obtenue.
Afin de, relâcher les freins, on augmente la pression dans
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la canalisation a. Le piston h est déplacé vers la bas, l'espace délimité par la partie cylindrique e du piston h et par le piston fixe k augmente et, dès que l'embouchure du canal o arrive sous le bord inférieur de la manchette p, le dit espace se remplit de liquide, pour autant que ce remplissage ne se produit pas déjà pendant le déplacement du piston vers le bas, le bord de la manchette p étant détaché de la paroi du cylindre sous l'effet de la pression.
Le freinage qui se produit lors du dételage de la remorque ou par suite de la rupture du couplage, sous l'effet de la vidange de la canalisation a, peut être supprimé par la manoeuvre du robinet e, notamment en amenant celui-ci dans la position dans laquelle il établit la communication entre l'espace du cylindre b, qui est situé sous le piston h. et l'air libre. Le ressort r refoule alors le piston h dans sa position de relâchement du frein.
Un autre exemple d'exécution de l'invention est représenté aux Figs. 2 et 3.
Dans ce cas, le piston h, qui se trouve dans le cylindre à air comprimé à deux chambres et qui présente une extension cylindrique creuse g dans sa partie centrale, est établi sous la forme d'un piston étagé. Grâce à cette construction , il devient possible, d'une part, de réaliser à l'aide de moyens simples, una action de freinage différente de la remorque suivant qu'elle est vide ou chargée, tandis que, d'autre part, il devient possible, lorsque la remorque est chargée, d'appliquer les mâchoires de frein sur les tambours de frein à l'aide du piston le plus grand et, par conséquent, avec une course faible du piston et une faible pression de liquide, et d'effectuer le freinage proprement dit, qui se produit ensuite, à l'aide du petit piston et,
par conséquent, avec une plus grande pression de liquide, en mettant le plus grand piston hors service.
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Il est connu en soi d'utiliser deux pistons de grandeur différente dans les freins à liquide sous pression dans le but d'obtenir des effets de freinage différents, ainsi que d'utiliser un dispositif pour mettre chaque fois l'un des deux pistons hors service, en cas de besoin. L'installation connue ne comporte toutefois pas la combinaison des particularités de la, forma d'exécution, montrée en Fig. 1 avec le jeu de pistons étagés, qui permet de. réduire sensiblement l'encombrement de la partie, qui constitue l'objet de l'invention, d'un frein à liquide, et elle ne comporte pas non plus la construction, selon la réali sation montrée en Fig. 2, d'un organe commutateur automatique qui met automatiquement le grand piston hors service après l'ap- plication des mâchoires de frein sur les tambours de frein.
La modification, selon la Fig. 3, d'une partie d'un tel frein, a non seulement pour but de modifier l'action de freinage selon le poids du véhicule vide et chargé, mais aussi d'assurer que l'application des mâchoires de frein s'opère à l'aide du grand piston, donc rapidement et sous faible pression de liquide, tandis que l'action proprement dite de freinage effectif s'opère à l'aide du petit piston, par conséquent sous une pression de liquide plus forte.
Le piston h, qui se trouve dans le cylindre à air comprimé b, est pourvu d'une extension cylindrique creuse g qui se pro- longe par une deuxième extension cylindrique creuse gi de plus petit diamètre+ Le cylindre h possède des extensions cylindriques correspondantes 1:. et fl, de diamètre différent, mais de même longueur. Le piston fixe à liquide sous pression, qui se trouve dans le cylindre b, est, d'une manière correspondante, exécuté sous la forme d'un piston différentiel comportant les corps de piston k et kl, pourvus de manchettes d'étanchéité p et Pl. la conduite d'air comprimé a pour le frein de la remorque, le réservoir d'air comprimé c. la conduite d, le robinet à trois
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voies g. et la soupape de retenue q sont agencés comme dans le frein selon la Fig. 1.
La soupape de retenue est représentée sous la forme d'une manchette chargée par un ressort, pour indiquer qu'il est utile de remplacer la soupape métallique, tondant géné- ralement à pérore son étanchéité après un certain temps d'utili- sation, par la manchette qui est meilleure à ce point de vue et qui reste toujours étanche. La tige des deux pistons fixes k et kl qui pénètrent dans les extensions cylindriques g et g1 du piston h, qui est agencée dans la cylindre b, est traversée ln- gitudinalement par le canal L auquel se raccordent les conduites n conduisant aux freins à liquide sous pression de la remorque.
Le forage de remplissage o est, comme montré en Fig. 2, disposé de telle façon dans le piston h, que son embouchure se trouve immédiatement sous le bord de la manchette p du plus grand piston à liquide sous pression k. lorsque le frein est relâché. Le relit- plissage du plus petit cylindre à liquide sous pression g1 s'opère par-dessus le bord de la manchette p1 En plus du dit canal 1, la tige fixe des pistons , et k1, qui se trouve dans le cylindre b, présente encore un canal l1 qui conduit au plus grand cylindre à liquida sous pression g, en passant par un robinet r. Lorsque ce robinet est ouvert, le canal l1 conduit, dans l'exemple d'exécution montré en Fig. 2, directement dans le cylindre à air comprimé b à deux chambres, servant de réservoir de remplissage de liquide.
Dans le cas de, l'exemple de réalisa- tion suivant la Fig. 3, une soupape s est encore intercalée b entre le robinet r et le cylindre à air comprimé/a' deux chambres, servant de réservoir de remplissage de liquide, laquelle soupape est, d'une part, chargée par un ressort de fermeture à tension réglable t et est, d'autre part, soumise à l'action d'un piston d'ouverture u sur lequel on fait agir la pression de liquide par le canal 1. Ia surface du piston u et la tension du ressort t sont réglés de telle façon que la so.upape s s'ouvre lorsqu'on
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atteint la pression qui est nécessaire pour appliquer les machoi- res de frein sur les tambours de frein.
Le frein selon la Fig. 2 fonctionne comme suit.
Lorsque, le véhicule étant vide et le robinet interrompant la communication entre le canal 11 et l'espace du cylindre h qui sert de réservoir da liquide, la pression est réduite dans la conduite de freinage a, seul le grand piston k agit dans le sens de la production de pression de liquide; le liquide refoulé par ce piston ou par le cylindre g qui se déplace vers le piston k, s'écoule par-dessus le bord de la manchette p1, lequel bord est dégagé de la paroi du cylindre g1 sous l'effet de la pression de liquide, dans l'espace, se réduisant également, qui est délimité par le cylindre g1 et le petit piston k1, le liquide passant ensuite par le canal 1 et la conduite n pour accéder aux freins m.
La grandeur de l'action de freinage est alors déterminée par le rapport entre la surpression de l'air comprimé du réservoir c, agissant sur la face inférieure du piston h, et la pression de liquide engendrée par le grand piston, k.
Lorsque le véhicule est chargé, la robinet r. occupe la position montrée au dessin.. De ce fait, le liquide refoulé par le grand piston k pendant la course ascendante du piston h est amené, par le canal 11, dans la partie du cylindre b qui sert de réservoir de remplissage de liquide, sans influencer l'action de freinage. Le freinage est uniquement produit par l'action du petit piston k1; en raison de sa plus faible grandeur, la pres- sion de liquide produite par ce piston est plus forte, puisque celle-ci est déterminée par le rapport entre la pression d'air du réservoir c, agissant sur la face inférieure du piston à air comprimé h, et la pression de liquide engendrée par le petit piston k1.
Dans l'exemple de réalisation suivant la Fig. 3, le fonction- nement est, en substance, le même, mais par suite de la présence
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de la soupape s,chargée par un ressort, le grand piston coopère tout d'abord à la production de, la pression de freinage, dans le cas d'un véhicule chargé, et est mis hors service, par suite de l'ouverture de la soupape s sous l'action du piston u, lorsqu'on atteint la pression nécessaire à l'application des mâchoires de frein sur les tambours de frein. Cette disposition est adoptée pour produire l'application des mâchoires de frein sur les tambours de frein à l'aide des semés moyens, endéans le même laps de temps, dans le cas du véhicule vide et dans celui du véhicule chargé.
Dans l'exemple d'exécution suivant les Figs. 2 et 3, il est fait usage d'un dispositif de réglage pour régler l'action de freinage suivant les principes "vide" et "chargé", lequel dispo- sitif est établi sous la forme d'un robinet agencé dans le canal 11, et il est fait, en outre, usage d'un dispositif interrupteur autocratique qui implique une action différente de piston pour l'application des mâchoires de frein sur les tambours de frein et pour la production du freinage effectif. Ce dernier dispositif interrupteur est établi sous la forme d'une soupape s.
Dans les freins à liquide sous pression, dans lesquels se produisent des pressions de liquide élevées, les robinets et les soupapes sont cependant pau sûrs au point de vue de l'étanchéité, et ils deviennent de moins en moins sûrs lorsque la pression de liquide croît. En outre, la présence des deux dispositifs séparés entraîne des possibilités de manque d'étanchéité en divers endroits.
La Fig. 4 représente un frein qui possède le fonctionnement caractéristique de la réalisation suivant les Figs. 2 et 3 et qui est exempt des dispositifs de réglage et d'interruption dont le fonctionnement est peu sûr dans certaines conditions.
Ce mode d'exécution comporte, en lieu et place du robinet r. et du dispositif interrupteur s, t, u selon les Figs. 2 et 3, un
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dispositif interrupteur qui est simplement pourvu d'une manchette d'étanchéité, en combinaison avec un dispositif de réglage et de mise hors service, qui est commandé manuellement et n'est pas exposé à une sollicitation spéciale au point de vue de l'étan- chéité.
Dans cet exemple de réalisation, la conduite d, reliant le réservoir de fluide sous pression c au cylindre à air comprimé b et dans laquelle est agencé le robinet à voies multiples e, est raccordée à l'extrémité inférieure du cylindre f, c'est-à- dire à l'extension inférieure f1 de celui-ci. Le piston à air comprimé est décomposé en deux corps de piston h. et h1.
L'organe qui produit la mise hors circuit du grand piston à liquide sous pression k après l'application des mâchoires de frein sur les tambours de frein, dans la cas du véhicule chargé, est remplacé par un jeu de pistons v comportant deux pistons v1 et v2 de mème grandeur, dont l'étanchéité est assurée par trois manchettes d'étanchéité :il' w2, Eg* La machette w3 est constamment exposée à la pression de liquide régnant dans le canal 1; les manchettes :il et w2 sont soumises, sur leurs faces tournées l'une vers l'autre, à la pression de liquide régnant dans le canal 11.
Le jeu de piston v agit contre l'antagonisme d'un ressort x, dont la tension peut être réglée à l'aide d'un disque y muni de dents ou saillies, lequel coopère avec un disque 7, muni de crans, dont la position peut être réglée au moyen d'une poignée. Le disque y est pourvu d'une butée y1 en forme de tige, Le piston v1 ou la manchette :il réunie à celui-ci, contrôle une ouverture b1 conduisant au cylindre b.
Le frein selon la Fig. 4 fonctionne cornue suit.
Lorsqu'on réduit la pression dans la conduite de freinage a, dans le but de produire le freinage-, et que le disque a occupa la position montrée au dessin, les pistons h et h1, reliés entre eux, sont déplacés vers le haut sous l'effet de l'air comprimé
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qui se trouve dans le réservoir z qui est coupé de la cariali- sation au moyen de la soupape de retenue (manchette) q. Le li- quide se trouvant sous le ,oiston -, est mis sous pression. Il monte dans le canal 11' mais ne peut pas pénétrer dans le cylin- dre h, puisque la manchette W-1 obture le canal 111. Le liquide mis sous pression, qui est refoulé par le piston , remplit le canal L et la conduite a et produit le serrage des freins m..
La pression de liquide engendrée par le piston k correspond au pro- duit de la surface du piston h1 avec la pression régnant dans le réservoir c, moins la valeur du produit de la surface du piston h. avec la pression réduite de la canalisation a, par rap- port à la grandeur de la surface du piston k. Cette pression n'atteint que la plus petite des deux valeurs déterminées par les surfaces des pistons k et k1, laquelle suffit pour freiner
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la remorque vide. Le yoetit piston 1 est unis hors service.
La manchette p1 de ce pistou sert, dans une certaine Mesure, de soupape de trop-plein pour le liquide refoulé par le piston k.
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Lorsque le disque à crans , est déplacé angulairernent, à l'aide de la poignée, de façon que les dents du disque y peuvent pénétrer dans ses crans, la butée v1 libère le jeu de pistons v.
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Le ressort x se détend à tel point qu'une pression déterninée dans le conduit 1 parvient à déplacer le jeu de pistons v vers la gauche.
Lorsque, à ce moment, la pression est réduite dans la, canalisation a, il se produit d'abord dans le conduit 1, sous l'action du .grand piston k et par l'intermédiaire de la manchette p1 du piston k1 qui reste d'abord inactif, une pression par laquelle les mâchoires de frein sont appliquées sur les tambours de frein. Lorsque cette pression, voisine de 8 atm. environ, est atteinte, le jeu de pistons v est déplacé vers la gauche
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en autJnentant la tension du ressort z). Le forage bi, prévu dans le couvercle supérieur du cylindre b, est dégagé et le liquide
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refoulé par le grand piston k s'écoule dans le cylindre b.
Le piston k devient donc inactif; le petit piston k1 entre en action et il détermine, en fonction de sa surface, la pression hydrau- lique de freinage dans les freina m..
Le dispositif v, v1, v2, w3,y et z détermine donc, selon la position du disque à crans , la grandeur de l'action de frei- nage de la remorque chargée et vide, et lorsque la remorque est chargée, il sert en morne temps à produire l'application des mâ- choires de frein sur les tambours de freins à l'aide du grand piston t et à réaliser l'action de freinage proprement dite à l'aide du petit piston k1.
La commande d'un robinet tendant à perdre son étanchéité est éliminée, ainsi que l'utilisation d'une soupape tendant égale- ment à perdre son étanchéité, pour produire l'interruption au- tomatique après l'application des mâchoires de. freins sur les, tambours de frein, lorsque le véhicule est chargé.
REVENDICATIONS.
1 - Frein à liquide sous pression, actionné par air com- primé, pour remorques de camions automobiles, dans lequel le cylindre principal à liquide est agencé dans le cylindre à air comprimé qui l'influence, caractérisé en ce que le piston à air comprimé (h) est établi de manière à former en même temps le cylindre (g) produisant la pression de liquide et coopère, en conséquence,avec un piston fixe à liquide sous pression (k).