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SYSTEME DE FREINAGE HYDRAULIQUE.
L'invention concerne un système de freinage hydraulique pour roues de véhicule, avec un dispositif destiné à produire une pression de liquide et un cylindre de frein alimenté en liquide sous pression par ce dispositif et ac tionnant les organes de freinage de la roue.
Les systèmes connus de ce genre présentent l'inconvénient que le trajet à parcourir par l'organe actionnant le système de freinage. pédale de frein par exemple, jusqu'au début du freinage ne reste pas constant mais dépend du jeu du frein au moment considéré. Or ce jeu est soumis d'une part à des fluctuations perpétuellespar suite de dilatation et de contraction d' éléments du système causées par la température et d'autre part à une variation constante résultant de l'usure si bien que la nécessité d'un réglage périodique du jeu du frein est encore un inconvénient qui s'ajoute au premier.
Dans le cas de véhicules automobiles avec remorque, le trajet à parcourir par la pédale du frein avant le début du freinage augmente même par bonds quand le système de freinage de la remorque est raccordé à celui du véhicule automobile, car le volume des cylindres de frein à remplir de liquide augmente alors de la moitié au moins.
Les systèmes de freinage hydraulique habituels présentent en outre l'inconvénient que lorsqu'une des conduites du liquide de freinage présente une fuite, tout le système de freinage devient inefficace. ce qui peut avoir de graves conséquences. Les véhicules automobiles avec remorque sont exposes a ce danger dans une large mesure quand les freins hydrauliques de la remorque sont raccordés au système de freinage hydraulique du véhicule automobile, la possibilité existant d'une rupture accidentelle de la liaison hydraulique, placée en règle générale en un point non protégé - entre le véhicule et sa remorque, et par conséquent de la mise hors d'état de fonctionner qui en résulte tant des freins du véhicule que de ceux de la remorque.
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L'objet de la présente invention est d'éliminer les inconvénients indiqués. Le système de freinage conforme à l'invention est caractérisé par un dispositif de réglage réglant l'écoulement du liquide du frein hors- du dispositif producteur de pression et son retour du cylindre de frein., dispositif grâce auquel le jeu du frein est automatiquement ajusté par règlage du remplissage du cylindre de frein, et en outre par un dispositif de fermeture automatique grâce auquel on empêche l'écoulement du liquide de freinage hors du dis - positif producteur de pression au cas où il intervient un défaut d'étanchéité à l'intérieur de la zone'délimitée par le dispositif de. réglage et le cylindre de frein.
Dans les systèmes de freinage pourvus d'un cylindrique principal pour produire la pression de liquide., le dispositif de réglage et le dispositif de fermeture constituent de préférence les parties d'un cylindre auxiliaire placé- sur le trajet d'écoulement du liquide entre le cylindre principal et le cylindre de frein et réuni rigidement au cylindre principal, ledit cylindre auxiliaire servant de dispositif combiné de réglage et de sûreté du système de freinage. Il est recommandé soit de réunir directement par des brides le cylindre auxiliaire au cylindre principal soit de le réunir à celuici par une conduite fixe et courte autant que possible.
Le cylindre auxiliaire peut posséder une chambre de pression réunie au cylindre de frein de façon qu'en cas de marche normale le liquide de freinage puisse couler librement dans les deux sens entre le cylindre de frein et la chambre de pression, mais que la communication entre la chambre de pression et le cylindre de frein soit interrompue lorsque le liquide de freinage, soumis à une pression préliminaire par le dispositif de rappel des organes de freinage., tombe au-dessous d'une pression fixée d'avan- ce,
et un dispositif à soupape commande le passage dù liquide de freinage du cylindre principal dans la chambre de pression et le retour de ce liquide de la chambre de pression dans le cylindre principal en vue de régler le remplissage du cylindre de frein de façon qu'au moins à partir du deuxième freinage le -début du freinage ait lieu indépendamment du jeu initial du frein, pour une position déterminée d'avance de l'organe actionnant le système de freinage.
En vue d'obtenir une action de freinage uniforme des deux cotés du véhicule, les cylindres de frein des paires de roues peuvent être en communication avec un cylindre auxiliaire ou avec plusieurs cylindres auxiliaires raccordés au cylindre principal. Pour tirer profit complètement du dispositif de sûreté conforme à l'invention, il est à recommander de prévoir un cylindre auxiliaire pour chacune des paires de roues.
En cas de mise hors d'état de fonctionner des freins d'une paire de roues tous les autres freins restent alors efficaces.
Dans le cas de véhicules automobiles avec remorque, un cylindre auxiliaire pour la remarque ou un cylindre auxiliaire au moins pour chacun des véhicules tracteurs et remorqué peuvent être raccordés au cylindre principal du véhicule automobile,, et il peut être prévu sur le trajet d'écoulement du liquide de freinage entre le cylindre auxiliaire et les cylindres de frein de la remorque un raccord par un tuyau souple au moyen duquel la communication entre le cylindre auxiliaire et les cylindres de frein peut être interrompue ou rétablie sans notable variation de la pression du liquide sans le cylindre auxiliaire et les cylindres de frein.
On a représenté schématiquement au dessin des exemples de réalisation de l'objet de l'invention.
Figure 1 est le schéma d'un système de freinage pour automobile comportant deux cylindres auxiliaires. Figure 2 est la coupe longitudinale, à plus grande échelle. d'un cylindre auxiliaire conforme à l'invention.
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Figure 3 est un schéma d'une installation de freinage conforme à l'invention avec trois cylindres auxiliaires pour une automobile avec remorque.
Selon la figure 1, le système de freinage comporte un cylindre principal 1, un réservoir à liquide de freinage 2 réuni à celui-ci., un pis- ton 4 mettant le liquide de freinage sous pression lorsqu'on appuie sur la pédale 3, deux cylindres auxiliaires 6 en communication avec le cylindre prin- cipal 1 par de courtes tubulures 5. quatre cylindres de frein 11 communiquant avec les cylindres auxiliaires 6 par des conduits 7, 8, 9. 10 et pour chacun des cylindres de frein 11 deux màchoires de frein 14 actionnées par ce cylin- dre au moyen de deux pistons 12 et de deux tiges de piston 12., et qui sont appliquées lors du freinage contre le tambour de frein 16 de la roue (non figurée) de l'automobile, en surmontant la force de tension préalable des ressorts de rappel 15.
Le ressort de rappel 15 tire aussi l'une vers l'au- tre les deux mâchoires de frein 14 et par suite également les deux pistons
12, lorsque le frein est desserré, en maintenant ainsi le liquide de frei- nage contenu dans le cylindre de frein 11 sous une pression de serrage pré- liminaire .
Les cylindres auxiliaires 6 jouent un double rôle: d'une part, amener automatiquement le jeu entre les mâchoires de frein 14 et les tambours 16 à la mesure normale., autrement dit régler le remplissa- ge en liquide de freinage des cylindres de frein 11 de façon que le début du freinage puisse intervenir pour une position constante et déterminée à l'avance de la pédale de frein 3; d'autre part, bloquer automatiquement le passage du liquide de freinage quand la pression de serrage préliminaire du liquide est tombée au-dessous de sa valeur normale.
Si. par exemple la conduite 7 se rompt., l'arrivée du liquide de freinage à cette conduite est bloquée de sorte que les freins des roues avant deviennent bien inefficaces mais que.le liquide de freinage. ne pouvant pas s'échapper du cylindre principal 1 malgré une rupture de conduite, les freins des roues arrière, qui possèdent leur propre cylindre auxiliaire 6,, restent efficaces.
On se rend compte de la construction des cylindres auxiliaires 6 d'après la figure 2. La référence 17 y désigne un piston différentiel du cylindre auxiliaire 6, dont la plus grande surface efficace est tournée vers une chambre 18 en communication avec le cylindre principal 1 au.moyen de la tubulure 5 (Fig. 1), et dent l'autre surface efficace, plus petite de la superficie de la sectior transversale de la tige de piston 19est tournée vers une chambre de pression 20.
Le piston différentiel 17 est pourvu d'un manchon d'étanchéité 21 formant l'une des faces de la chambre de pression 20; ce manchon sert de dispositif de soupape car il permet le passage du liquide de la chambre 18 reliée au cylindre principal 1 dans la chambre de pression 20, mais non l'écoulement de ce liquide en sens inverse.
Sur son autre face, la chambre de pression 20 est limitée par un dispositif d'étanchéité qui peut coulisser axialement et qui se compose d'un disque annulaire 22 placé en marche normale contre une butée 21' et d'un manchon d' étanchpité 24 aui rent ét@@che la chambre 20 à l'égard d'une chambre d'air 23.
. Le dispositif d'étanchéité 22, 24 est chargé d' un côté par un ressort de pression 25 placé à l'intérieur de la chambre de pression 20 et préalablement bandé, et de l'autre côté par un ressort de pression plus fort 26,, placé dans la chambre 23 et préalablement bandé. Par son autre extrémité, le ressort 25 presse un disque annulaire 28, susceptible de coulisser axialement et pourvu d'une ouverture 27 d'égalisation de la pression.. contre une butée 29 de sorte que le disque annulaire 28 et la butée 29 constituent ensemble un dispositif de tension préalable du ressort 25. L'autre extrémité du ressort 26 est appuyée contre une paroi 30 en forme de disque annulaire de la chambre 23. laquelle est pourvue d'une ouverture 31 d'admission d'air.
Les ressorts 25 et 26 sont choisis de façon que la force de tension préalable du ressort 25 et la pression de serrage préliminaire du liquide de freinage contenu dans la chambre de pression 20 peuvent
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à elles deux maintenir le dispositif d'étanchéité 22;24 contre la butée 21', à rencontre de la force de tension préalable du ressort 26.
Le piston différentiel 17 et la tige de piston 19 présentent un alésage 32 qui est en communication par l'intermédiaire d'une soupape de retenue 33 avec un canal 34 passant dans la tige du piston 19 et conduisant à la chambre de pression 20. La soupape de retenue 33 est chargée d'un ressort 35 qui permet au liquide de freinage de passer de la chambre de pression 20 dans la chambre 18 au cas où la pression du liquide contenu dans la chambre de pression 20 dépasse la pression de tension préliminbaire, l'orifice 36 du canal 34 situé du côté de la chambre de pression est disposé de façon qu'au cas où la tige du piston 19 se déplace axialement d'une distance a correspondant au jeu total des mâchoires de frein 14, à partir de la position zéro indiquée,
ou au cas où le dispositif d'étanchéité 22.24 se déplace de la même distance en sens inverse, le canal 34 est fermé par le manchon d'étanchéité 24.
Sur la tige de piston 19 est montée une saillie 37 en forme de disque annulaire qui sert d'élément de pression grace auquel, après un déplacement de la tige de piston 19 de la distance a depuis la position zéro représentée, une pression peut être exercée sur le disque annulaire 28.
Dans la tige de piston 19 passe encore un autre canal 38 qui met en communication la chambre de pression 20 avec une chambre à liquide de freinage 42 délimitée du-le part par la paroi intermédiaire 30 et d'autre part par la face 39 du cylindre auxiliaire 6 et rendue étanche par des manchons d'étanchéité 40.41. Gette chambre 42 est en communication avec les cylindres de frein 11 par les conduites 7, 8 ou 9. 10 (voir Fig. 1).
L'orifice 43 du canal 38 débouchant dans la chambre de pres- sion est éloigné de la distance b de l'orifice 36 du canal 34, de sorte que cet orifice 43 n'est fermé par le manchon d'étanchéité 24 qu'après un déplacement axial sur la distance (a + b) de la tige de piston 19 ou du dispositif d'étanchéité 22, 24.
L'autre orifice 44 du canal 38 est suffisamment éloigné du manchon d'étanchéité 41 pour ne pas pouvoir être fermé par lui,, même en cas de déplacement maximum de la tige de piston 19.
Le système qui vient d'être décrit fonctionne comme suit:
Si l'on appuie sur la pédale de frein 3 (Fig. 1) le piston 4 du cylindre principal 1 refoule du liquide de freinage par la tubulure 5 dans la chambre 18 (Fig. 2) du cylindre auxiliaire 6 et de ce fait le piston différentiel 17 est poussé vers la droite., de sorte que du liquide de freinage est poussé hors de la chambre de pression 20 par le canal 38 dans la chambre 42 et au-delà par les conduites 7,8 ou 9,10 dans les cylindres de frein 11 jusqu'à ce que les pistons 12 des cylindres de frein 11 aient amené les mâchoires de frein 14 à s'appliquer sur les tambours de frein 16 c'est-à-dire jusqu'à ce que le jeu du frein ait disparu.
Pendant cette opération, la soupape de retenue 33 reste fermée car le ressort 35 est calculé de façon à pouvoir s'opposer à une pression de serrage préliminaire du liquide de freinage dans la chambre de pression 20, exercée par les ressorts de rappel 15 (Fig. 1). Mais d'autre part le manchon d'étanchéité 21 ne laisse pas passer non plus le liquide de freinage de la chambre 18 dans la chambre 20, car lors du déplacement de gauche à droite du piston différentiel 17 à l'encontre d'une assez faible résistance, la pression du liquide sur la face de droite du piston est plus grande que sur sa face de gauche par suite de la moindre superficie efficace de celle-ci.
Si le jeu du piston correspond d'emblée à la valeur normale, dès le premier enfoncement de la pédale 3, les freins viennent s'appliquer
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exactement au moment où la saillie 37 s'applique contre le disque annulaire
28 après que le piston différentiel 17 s'est déplacé axialement de la distan- ce a. En même temps., l'orifice 36 s'est lui aussi déplacé axialement de la distance a, de sorte que le canal 34 est désormais fermé par le manchon d'é- tanchéité 24 et qu'en conséquence l'action de freinage peut immédiatement commencer puisque,, d'une part. le jeu de frein a disparu et que, d'autre part, le liquide sous pression ne peut s'écouler de la chambre de pression 20 vers les cylindres de frein 11 que par le canal 38 encore ouvert.
Mais si le jeu du frein (par suite de garnitures trop épaisses par exemple) est anormalement faible. les mâchoires de frein 14 viennent à s'appliquer lorsqu'on appuie sur la pédale 3 avant que la saillie 37 soit arrivée au disque annulaire 28. Dans ce cas, lors de la poursuite du mouvement de la saillie 37 vers le disque annulaire 28,le remplissage du cylin- dre de frein 11 ou des cylindres de frein 11 intéresses reste constant puisque leurs pistons 12 ne peuvent pas être davantage écartés l'un de l'autre.
Le liquide de freinage en excès est par suite refoule de la chambre de pression
20 dans la chambre 18 en passant par le canal 34 encore ouvert et la soupape de retenue 33, et le début du freinage, en dépit du trop faible jeu du frein.peut avoir lieu comme dans le cas normal au moment où la saillie 37 vient au contact du disque annulaire 28, après s'être déplacé de la distance .
Si le frein est à nouveau desserré, la pression de serrage préliminaire du liquide de freinage dans la chambre de pression 20 pousse le piston différentiel 17 à la position zéro représentée.Cependant., comme auparavant une partie du liquide de freinage correspondant à la diminution du jeu du frein a été expulsée du système chambre de pression - cylindres de frein et qu'il ne revient pas' de liquide de freinage dans ce système, le jeu du frein s' ajuste automatiquement à la valeur normale en correspondance avec le nouveau remplissage du ou des cylindres de frein 11.
Lorsqu'on utilise le système selon l'invention, le trajet que la pédale doit parcourir lors du premier freinage jusqu'au début du freinage est donc égal, en dépit d'un trop petit jeu de frein, à ce qu'il est en cas de jeu de frein normal, et dès le deuxième freinage et lors des freinages ultérieurs. le jeu du frein se règle automatiquement à sa valeur normale.
Dans le cas d'un jeu de frein trop grand (par suite de garnitures usées par exemple) il subsiste encore un jeu résiduel lorsque la saillie 37 est déjà arrivée contre le disque annulaire 28.Mais le ressort 25 fortement bandé au préalable en conséquence suppose-à la poursuite du mouvement de la saillie 37, de sorte que la pression reste constante sur la face de droite du piston différentiel 17 puisque, dans la chambre de pression 20, ni le volume ni la quantité de liquide de freinage ne subissent de variation.
Sur la face de gauche du piston différentiel 17 au contraire la pression du liquide crott de façon continue sous l'action de la pédale 3 du frein et atteint finalement une valeur plus élevée que du côté droit,, sur quoi du liquide de freinage s'écoule hors de la chambre 18 dans le ou les cylln- dres de frein 11 en passant par la chambre de pression 20 et élimine le jeu résiduel en augmentant le remplissage de ce ou de ces cylindres de frein.
Une fois l'égalisation de la pression ainsi réalisée entre le coté gauche et le coté droit du piston différentiel 17, le liquide de freinage commence à exercer une pression de freinage sur les mâchoires de frein 14 sous l'action persistante de la pédale 3, et dans la chambre de pression 20 il se rétablit une pression plus élevée que dans la chambre 18, par suite de l'action différentielle du piston 17, de sorte qu'il ne peut plus passer de liquide de freinage de la chambre 18 dans la chambre 20. Lorsqu'on lâche la pédale 3, le piston différentiel 17 revient à sa position zéro figurée en se déplaçant de la distance a et par suite une quantité de liquide de freinage correspondant à cette augmentation de volume reflue du ou des cylindres de frein 11 dans la chambre de pression 20, de sorte que le jeu du frein s'égalise automatiquement à la valeur normale.
Le jeu du frein initialement trop
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grand influence donc le trajet de la pédale uniquement lors du premier freinage par suite du passage d'une quantité correspondante de liquide de la chambre 18 dans la chambre de pression 20, tandis que dans tous les freinages suivants le jeu du frein est déjà réglé automatiquement à la valeur normale, de sorte que le trajet de la pédale de freinage reste alors toujours com tant.
Si un défaut d'étanchéité intervient dans la zone délimitée par le cylindre auxiliaire 6 et le cylindre de frein 11, par exemple en cas de rupture de la conduite 7, la pression dans la chambre de pression 20 baisse immédiatement. Ceci provoque, après une perte de liquide de freinage relativement faible, la fermeture de la chambre de pression 20 par ce que, en cas de chute de pression, le frein étant desserrée le dispositif d'étanchéité 22, 24, se déplace vers la gauche sous l'action du ressort 26 et ferme l'orifice 43 du canal 38..
et qu'en cas de chute de pression au cours de 1'opération de freinage., la tige de piston 19 se déplace vers la gauche jusqu'à ce que cet orifice 43 du canal 38 soit venu se placer sous le manchon d'étanchéité 24, de sorte qu'également dans ce cas il ne peut plus s'échapper de liquide de freinage de la chambre de pression 20, Si, dans ce dernier cas, le frein est de nouveau desserré, toute la cham- bre de pression 20 ainsi fermée se déplace vers la gauche sous la pression du ressort 26 jusqu'à la position initiale du piston différentiel 17, la distance entre le piston différentiel 17 et le dispositif d'étanchéité 22,
24 restant invariable puisque la quantité de liquide contenue dans la chambre de pression 20 ne peut ni augmenter ni diminuer.Grâce au fait que le cylindre auxiliaire.6 empêche le liquide de freinage de s'écouler hors du cylindre principal 1 par le point non étanche, les parties du système de freinage en communication soit avec un autre cylindre auxiliaire 6 soit directement avec le cylindre principal 1 peuvent continuer à fonctionner.
Si un système de freinage est actionné avant l'élimination d'un défaut d'étanchéité. la chambre de pression fermée 20 se déplace de la distance ( a + b) et le trajet à parcourir par la pédale de frein 3 jusqu'au début du freinage augmente en fonction de l'augmentation égale à la distance b du déplacement axial du piston différentiel 17. L'attention du conducteur peut ainsi être appelée sur l'existence d'un défaut d'étanchéité dans le système de freinage.
Comme variante de la Fig. 1, la fig. 3 représente schématiquement le système de freinage d'une automobile avec remorque à un essieu. En dehors des deux cylindres auxiliaires 6' pour les freins des roues 45 de 1' automobile., un autre cylindre 6"pour les freins des roues 46 de la remorque est relié au cylindre principal 1. Les trois cylindres auxiliaires 6', 6" sont fixés directement par des brides au cylindre principal 1.
Entre le cylindre auxiliaire 6" et les cylindres de frein des roues 46 est disposé un raccord par tuyausouple 47 gràceauquel les systèmes hydrauliques de l'automobile de la remorque peuvent être séparés l'un de l'autre et réunis de nouveau sans perte sensible de liquide de freinage, de sorte qu'il n'intervient pratiquement pas de variation de pression des deux côtés par suite de l'attelage ou du découplage de la remorque. Si la remorque est découplée. lors de 1' enfoncement de la pédale 3, le piston différentiel 17 (Fig. 2) du cylindre auxiliaire 6" se déplacehi aussi vers la droite de la distance a, du liquide de freinage étant alors refoulé de la chambre de pression 20 dans la chambre 18 en passant par la soupape de retenue 33.
Lorsqu'on lâche la pédale 3 du frein., la chambre de pression 20 ainsi réduite à une dimension constante est repoussée à une distance a de la butée 21 et ramenée de la même distance a lors d'un nouvel enfoncement de la pédale 3, de sorte que le trajet de la pédale reste toujours le même, que la remorque soit ou non attelée à 1' automobile.
Le cylindre auxiliaire 6" a en outre pour effet qu'au cas où un défaut d'étai- chéité se produit dans le système hydraulique de la remorque, ou même dans
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le cas où celle-ci se détachée tout écoulement de liquide de freinage hors du cylindre principal 1 est empêche comme il a été indiqué précédemment de sorte que le cylindre de freinage de l'automobile est parfaitement en état de marche.
Dans le cas de remorquesà deux essieux, le cylindre auxiliai- re 6" peut être relié aux cylindres de frein de toutes les roues, ou bien chaque paire de roues de la remorque peut posséder un'cylindre auxiliai- re particulier. Toutefois, au cylindre principal de l'automobile, il peut aussi être raccordé soit un unique cylindre auxiliaire pour la remorque seulement. soit un cylindre auxiliaire pour chacun des véhicules tracteur et remorque.,
Le système conforme à l'invention convient aussi pour des vé- hicules militaires avec matériel militaire tracté.
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HYDRAULIC BRAKING SYSTEM.
The invention relates to a hydraulic braking system for vehicle wheels, with a device intended to produce liquid pressure and a brake cylinder supplied with liquid under pressure by this device and actuating the brake members of the wheel.
The known systems of this type have the drawback that the path to be covered by the member actuating the braking system. brake pedal, for example, until the start of braking does not remain constant but depends on the brake play at the time considered. However, this clearance is subject on the one hand to perpetual fluctuations as a result of expansion and contraction of elements of the system caused by temperature and on the other hand to a constant variation resulting from wear so that the need for Periodic adjustment of the brake clearance is a further disadvantage which is added to the first.
In the case of motor vehicles with a trailer, the distance to be covered by the brake pedal before the start of braking increases even by jumps when the braking system of the trailer is connected to that of the motor vehicle, because the volume of the brake cylinders to fill with liquid then increases by at least half.
Conventional hydraulic braking systems have the further disadvantage that when one of the brake fluid lines leaks, the entire brake system becomes ineffective. which can have serious consequences. Motor vehicles with trailers are exposed to this danger to a large extent when the hydraulic brakes of the trailer are connected to the hydraulic braking system of the motor vehicle, the possibility of accidental rupture of the hydraulic connection, which is generally placed in an unprotected point - between the vehicle and its trailer, and consequently the resulting inoperability of both the vehicle and the trailer brakes.
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The object of the present invention is to eliminate the drawbacks indicated. The braking system according to the invention is characterized by an adjusting device regulating the flow of brake fluid out of the pressure-producing device and its return from the brake cylinder., A device by which the brake play is automatically adjusted. by regulating the filling of the brake cylinder, and in addition by an automatic closing device by means of which the flow of the brake fluid out of the pressure-producing device is prevented in the event of a lack of sealing at the inside the zone delimited by the device. adjustment and brake cylinder.
In braking systems provided with a main cylinder for producing the liquid pressure, the adjuster and the shut-off device preferably constitute parts of an auxiliary cylinder placed in the liquid flow path between the main cylinder and the brake cylinder and rigidly joined to the main cylinder, said auxiliary cylinder serving as a combined adjustment and safety device of the braking system. It is recommended either to connect the auxiliary cylinder directly to the main cylinder by means of flanges or to join it to the latter by a fixed and short pipe as much as possible.
The auxiliary cylinder may have a pressure chamber joined to the brake cylinder so that in normal operation the brake fluid can flow freely in both directions between the brake cylinder and the pressure chamber, but the communication between the pressure chamber and the brake cylinder is interrupted when the brake fluid, subjected to a preliminary pressure by the return device of the brake components., falls below a pre-set pressure,
and a valve device controls the passage of brake fluid from the main cylinder into the pressure chamber and the return of this fluid from the pressure chamber to the main cylinder in order to regulate the filling of the brake cylinder so that less from the second braking the -start of the braking takes place independently of the initial brake play, for a predetermined position of advance of the member actuating the braking system.
In order to obtain a uniform braking action on both sides of the vehicle, the brake cylinders of the pairs of wheels may be in communication with an auxiliary cylinder or with several auxiliary cylinders connected to the main cylinder. To take full advantage of the safety device according to the invention, it is recommended to provide an auxiliary cylinder for each of the pairs of wheels.
If the brakes of a pair of wheels are disabled, all the other brakes remain effective.
In the case of motor vehicles with trailer, an auxiliary cylinder for the note or at least one auxiliary cylinder for each of the towing and towed vehicles may be connected to the main cylinder of the motor vehicle, and it may be provided on the flow path. brake fluid between the auxiliary cylinder and the brake cylinders of the trailer a connection by a flexible pipe by means of which the communication between the auxiliary cylinder and the brake cylinders can be interrupted or re-established without noticeable variation of the fluid pressure without the auxiliary cylinder and the brake cylinders.
Embodiments of the object of the invention have been shown schematically in the drawing.
Figure 1 is the diagram of a braking system for an automobile comprising two auxiliary cylinders. Figure 2 is the longitudinal section, on a larger scale. of an auxiliary cylinder according to the invention.
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Figure 3 is a diagram of a braking installation according to the invention with three auxiliary cylinders for an automobile with a trailer.
According to FIG. 1, the braking system comprises a main cylinder 1, a brake fluid reservoir 2 joined to the latter., A piston 4 putting the brake fluid under pressure when the pedal 3 is depressed, two auxiliary cylinders 6 in communication with the main cylinder 1 by short tubes 5.four brake cylinders 11 communicating with the auxiliary cylinders 6 by conduits 7, 8, 9. 10 and for each of the brake cylinders 11 two jaws brake 14 actuated by this cylinder by means of two pistons 12 and two piston rods 12., and which are applied during braking against the brake drum 16 of the wheel (not shown) of the automobile, in overcoming the pre-tensioning force of the return springs 15.
The return spring 15 also pulls the two brake shoes 14 towards each other and therefore also the two pistons.
12, when the brake is released, thereby maintaining the brake fluid contained in the brake cylinder 11 under a preliminary clamping pressure.
The auxiliary cylinders 6 play a dual role: on the one hand, automatically bringing the play between the brake shoes 14 and the drums 16 to the normal level., In other words adjusting the brake fluid filling of the brake cylinders 11 so that the start of braking can take place for a constant position determined in advance of the brake pedal 3; on the other hand, automatically blocking the passage of the brake fluid when the preliminary clamping pressure of the fluid has fallen below its normal value.
If, for example, the line 7 breaks, the arrival of brake fluid to this line is blocked so that the brakes of the front wheels become ineffective but that the brake fluid. not being able to escape from the main cylinder 1 despite a pipe break, the rear wheel brakes, which have their own auxiliary cylinder 6 ,, remain effective.
The construction of the auxiliary cylinders 6 can be seen from FIG. 2. Reference 17 y designates a differential piston of the auxiliary cylinder 6, the largest effective surface of which is turned towards a chamber 18 in communication with the main cylinder 1. through the tubing 5 (Fig. 1), and the other effective area, smaller of the area of the cross section of the piston rod 19, faces a pressure chamber 20.
The differential piston 17 is provided with a sealing sleeve 21 forming one of the faces of the pressure chamber 20; this sleeve serves as a valve device because it allows the passage of the liquid from the chamber 18 connected to the main cylinder 1 into the pressure chamber 20, but not the flow of this liquid in the opposite direction.
On its other face, the pressure chamber 20 is limited by a sealing device which can slide axially and which consists of an annular disc 22 placed in normal operation against a stop 21 'and a sealing sleeve 24 aui rent et @@ che chamber 20 with respect to an air chamber 23.
. The sealing device 22, 24 is loaded on one side by a pressure spring 25 placed inside the pressure chamber 20 and previously tensioned, and on the other side by a stronger pressure spring 26, , placed in room 23 and previously bandaged. By its other end, the spring 25 presses an annular disc 28, capable of sliding axially and provided with an opening 27 for equalizing the pressure, against a stop 29 so that the annular disc 28 and the stop 29 together constitute a device for pre-tensioning the spring 25. The other end of the spring 26 is pressed against a wall 30 in the form of an annular disc of the chamber 23. which is provided with an opening 31 for air intake.
The springs 25 and 26 are chosen so that the prior tension force of the spring 25 and the preliminary clamping pressure of the brake fluid contained in the pressure chamber 20 can
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between them hold the sealing device 22; 24 against the stop 21 ', against the prior tension force of the spring 26.
The differential piston 17 and the piston rod 19 have a bore 32 which is in communication by means of a check valve 33 with a channel 34 passing through the piston rod 19 and leading to the pressure chamber 20. The check valve 33 is loaded with a spring 35 which allows the brake fluid to pass from the pressure chamber 20 into the chamber 18 in the event that the pressure of the liquid contained in the pressure chamber 20 exceeds the preliminary tension pressure, the orifice 36 of the channel 34 located on the side of the pressure chamber is arranged so that in the event that the piston rod 19 moves axially by a distance a corresponding to the total clearance of the brake shoes 14, from the indicated zero position,
or in the event that the sealing device 22.24 moves the same distance in the opposite direction, the channel 34 is closed by the sealing sleeve 24.
On the piston rod 19 is mounted a projection 37 in the form of an annular disc which serves as a pressure element whereby, after displacement of the piston rod 19 by the distance a from the zero position shown, pressure can be exerted. on the annular disc 28.
In the piston rod 19 passes yet another channel 38 which puts the pressure chamber 20 in communication with a brake fluid chamber 42 delimited on the one hand by the intermediate wall 30 and on the other hand by the face 39 of the cylinder. auxiliary 6 and sealed by sealing sleeves 40.41. This chamber 42 is in communication with the brake cylinders 11 via lines 7, 8 or 9. 10 (see Fig. 1).
The orifice 43 of the channel 38 opening into the pressure chamber is moved away from the distance b from the orifice 36 of the channel 34, so that this orifice 43 is not closed by the sealing sleeve 24 until after an axial displacement over the distance (a + b) of the piston rod 19 or the sealing device 22, 24.
The other orifice 44 of the channel 38 is sufficiently far from the sealing sleeve 41 so that it cannot be closed by it, even in the event of maximum displacement of the piston rod 19.
The system which has just been described operates as follows:
If you press the brake pedal 3 (Fig. 1), the piston 4 of the main cylinder 1 delivers brake fluid through the pipe 5 into the chamber 18 (Fig. 2) of the auxiliary cylinder 6 and therefore the differential piston 17 is pushed to the right., so that brake fluid is pushed out of pressure chamber 20 through channel 38 into chamber 42 and beyond through lines 7,8 or 9,10 in brake cylinders 11 until the pistons 12 of the brake cylinders 11 have caused the brake shoes 14 to rest on the brake drums 16 i.e. until the brake clearance has disappeared.
During this operation, the check valve 33 remains closed because the spring 35 is calculated so as to be able to oppose a preliminary clamping pressure of the brake fluid in the pressure chamber 20, exerted by the return springs 15 (Fig. . 1). On the other hand, however, the sealing sleeve 21 also does not allow the brake fluid to pass from the chamber 18 into the chamber 20, because during the movement from left to right of the differential piston 17 against a sufficient low resistance, the liquid pressure on the right face of the piston is greater than on its left face due to the lower effective surface area thereof.
If the piston clearance immediately corresponds to the normal value, from the first depressing of the pedal 3, the brakes are applied
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exactly when the projection 37 rests against the annular disc
28 after the differential piston 17 has moved axially by distance a. At the same time, the orifice 36 has also moved axially by the distance a, so that the channel 34 is now closed by the sealing sleeve 24 and that consequently the braking action can immediately start since ,, on the one hand. the brake play has disappeared and, on the other hand, the pressurized liquid can flow from the pressure chamber 20 to the brake cylinders 11 only through the channel 38 which is still open.
But if the brake play (as a result of too thick linings for example) is abnormally low. the brake shoes 14 come to be applied when the pedal 3 is pressed before the projection 37 has reached the annular disc 28. In this case, during the continued movement of the projection 37 towards the annular disc 28, the filling of the brake cylinder 11 or of the brake cylinders 11 concerned remains constant since their pistons 12 cannot be further apart from each other.
The excess brake fluid is therefore forced out of the pressure chamber
20 in the chamber 18 passing through the still open channel 34 and the check valve 33, and the start of braking, despite the too little brake play. Can take place as in the normal case when the projection 37 comes in contact with the annular disc 28, after having moved the distance.
If the brake is released again, the preliminary clamping pressure of the brake fluid in the pressure chamber 20 pushes the differential piston 17 to the zero position shown. However, as before a portion of the brake fluid corresponding to the decrease in brake clearance has been expelled from the pressure chamber - brake cylinder system and no brake fluid returns to this system, the brake clearance automatically adjusts to the normal value in correspondence with the refilling of the brake. or brake cylinders 11.
When the system according to the invention is used, the path that the pedal must travel during the first braking until the start of braking is therefore equal, despite too little brake play, to what it is in. case of normal brake play, and from the second braking and during subsequent braking. the brake play is automatically adjusted to its normal value.
In the event of an excessively large brake clearance (due to worn linings, for example) there is still a residual clearance when the projection 37 has already reached the annular disc 28. But the spring 25 is heavily loaded as a result. -the continuation of the movement of the projection 37, so that the pressure remains constant on the right side of the differential piston 17 since, in the pressure chamber 20, neither the volume nor the quantity of brake fluid undergoes variation .
On the left side of the differential piston 17, on the contrary, the pressure of the liquid continuously creeps under the action of the brake pedal 3 and finally reaches a higher value than on the right side, whereupon the brake fluid s' flows out of the chamber 18 into the brake cylinder or cylinders 11 passing through the pressure chamber 20 and eliminates the residual play by increasing the filling of this or these brake cylinders.
Once the pressure equalization thus achieved between the left side and the right side of the differential piston 17, the brake fluid begins to exert a brake pressure on the brake shoes 14 under the persistent action of the pedal 3, and in the pressure chamber 20 a higher pressure is reestablished than in the chamber 18, as a result of the differential action of the piston 17, so that it can no longer pass brake fluid from the chamber 18 into the chamber 20. When the pedal 3 is released, the differential piston 17 returns to its illustrated zero position by moving the distance a and consequently a quantity of brake fluid corresponding to this increase in volume flowing back from the brake cylinder (s) 11 in the pressure chamber 20, so that the brake play automatically equalizes to the normal value.
The brake clearance initially too
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large influence therefore the path of the pedal only during the first braking as a result of the passage of a corresponding quantity of liquid from chamber 18 into pressure chamber 20, while in all subsequent braking operations the brake clearance is already automatically adjusted to the normal value, so that the travel of the brake pedal always remains constant.
If a leakage occurs in the zone delimited by the auxiliary cylinder 6 and the brake cylinder 11, for example in the event of a rupture of the pipe 7, the pressure in the pressure chamber 20 drops immediately. This causes, after a relatively small loss of brake fluid, the closing of the pressure chamber 20 by which, in the event of a pressure drop, the brake being released, the sealing device 22, 24 moves to the left. under the action of the spring 26 and closes the orifice 43 of the channel 38 ..
and that in the event of a pressure drop during the braking operation, the piston rod 19 moves to the left until this orifice 43 of the channel 38 has come under the sealing sleeve. 24, so that also in this case no more brake fluid can escape from the pressure chamber 20, If in the latter case the brake is released again, the entire pressure chamber 20 thus closed moves to the left under the pressure of the spring 26 to the initial position of the differential piston 17, the distance between the differential piston 17 and the sealing device 22,
24 remaining invariable since the quantity of liquid contained in the pressure chamber 20 can neither increase nor decrease. Thanks to the fact that the auxiliary cylinder. 6 prevents the brake fluid from flowing out of the main cylinder 1 through the leaking point , the parts of the braking system in communication either with another auxiliary cylinder 6 or directly with the main cylinder 1 can continue to operate.
If a brake system is actuated before the elimination of a sealing defect. the closed pressure chamber 20 moves the distance (a + b) and the distance to be traveled by the brake pedal 3 until the start of braking increases according to the increase equal to the distance b of the axial displacement of the piston differential 17. The driver's attention can thus be drawn to the existence of a sealing defect in the braking system.
As a variant of FIG. 1, FIG. 3 schematically shows the braking system of an automobile with a single-axle trailer. Apart from the two auxiliary cylinders 6 'for the brakes of the wheels 45 of the automobile., Another cylinder 6 "for the brakes of the wheels 46 of the trailer is connected to the main cylinder 1. The three auxiliary cylinders 6', 6" are fixed directly by clamps to the main cylinder 1.
Between the auxiliary cylinder 6 "and the wheel brake cylinders 46 is arranged a hose connection 47 through which the hydraulic systems of the trailer automobile can be separated from one another and joined again without appreciable loss of power. brake fluid, so that there is practically no pressure variation on both sides as a result of coupling or uncoupling of the trailer. If the trailer is uncoupled when depressing the pedal 3, the differential piston 17 (Fig. 2) of the auxiliary cylinder 6 "also moves to the right by the distance a, brake fluid then being forced from the pressure chamber 20 into the chamber 18 through the check valve 33 .
When the brake pedal 3 is released, the pressure chamber 20 thus reduced to a constant size is pushed back a distance a from the stop 21 and brought back by the same distance a when the pedal 3 is depressed again, so that the path of the pedal always remains the same whether or not the trailer is hitched to the automobile.
The auxiliary cylinder 6 "has the further effect that in the event that a lack of tightness occurs in the hydraulic system of the trailer, or even in
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in the event that the latter becomes detached, any flow of brake fluid out of the main cylinder 1 is prevented as indicated above so that the brake cylinder of the automobile is perfectly in working order.
In the case of two-axle trailers, the 6 "auxiliary cylinder may be connected to the brake cylinders of all wheels, or each pair of wheels on the trailer may have a specific auxiliary cylinder. However, to the cylinder. main vehicle, it can also be connected either a single auxiliary cylinder for the trailer only. or an auxiliary cylinder for each of the towing and trailer vehicles.,
The system according to the invention is also suitable for military vehicles with towed military equipment.