Distributeur permettant de régler d'une faon progressive la tension d'un fluide dans une enceinte. L'invention a pour objet un distributeur permettant de régler d'une faon progressive la tension d'un fluide, par exemple élastique, tel que l'air, dans une enceinte, cette en ceinte pouvant être, par exemple, un cylin dre dont le piston agit sur une timonerie de frein.
A cet effet, le susdit distributeur est établi de façon à permettre la mise en com munication de l'enceinte avec deux espaces .i tension différente, l'un, dit espace moteur, dont la mise en communication avec l'en ceinte doit produire le réglage cherché, et l'autre, dit espace régulateur, tendant à agir sur l'enceinte en sens inverse de l'es pace moteur, ce distributeur comportant pour ledit réglage de la tension dans l'en ceinte, deux soupapes, réunies mécanique ment de façon élastique à un levier de manoeuvre et ouvrant respectivement la com munication de l'enceinte, l'une avec l'espace moteur, l'autre avec l'espace régulateur, l'une de ces soupapes étant constituée par un anneau cylindrique et servant de siège à l'autre soupape,
laquelle peut ainsi obturer le passage intérieur de la première soupape, le tout de façon que la pression dans l'en ceinte soit fonction de la position de l'or gane de commande du distributeur, et que cette organe subisse une réaction dépendant de cette pression.
L'effet à produire du fait du changement de pression apporté dans l'enceinte sera, par exemple, un effort de freinage. L'espace mo teur pourra être, suivant le cas, l'espace à tension maxima ou l'espace à tension mi nima suivant que l'effet à obtenir résulte d'une élévation ou d'une réduction de la tension dans l'enceinte. Le troisième espace qui agit sur l'enceinte en sens inverse de l'espace moteur et est désigné sous le nom d'espace régulateur, doit donc être à une tension différente de cette dernière.
Dans les exemples ci-après décrits en re- gard du dessin annexé, la soupape princi pale, en forme d'anneau cylindrique, vient. s'appuyer sur un siège fixé au corps même dudistributeur; l'autre,la secondaire, enforme de disque, en s'appuyant sur une de ces extrémi tés du susdit anneau, obturele passage intérieur de ce dernier. Les sièges de ces soupapes ont des diamètres très peu différents. Le mou vement d'ouverture de ces deux soupapes se fait en sens inverse.
La soupape secondaire est connectée élastiquement à, l'organe de manoeuvre du distributeur de façon que la pression qu'elle exerce sur la soupape principale varie avec le déplacement de l'organe de commande. Dés que cette pression devient suffisante, elle écarte de son siège la . soupape princi pale. D'autre part, la soupape principale est ramenée sur son siège par un ressort ou un moyen pneumatique quelconque dès que la pression exercée sur elle par la sôupape se condaire devient nulle.
La fig. 1 de ce dessin est une coupe en élévation d'une forme d'exécution applicable au réglage de la pression d'un cylindre de frein, dans l'hypothèse d'un effort de frei nage augmentant dans le même sens que la pression établie au cylindre; La fig. 2 est une coupe d'une forme d'exécution applicable au réglage de la pres sion d'un cylindre de frein dans l'hypothèse d'un effort de freinage augmentant dans le même sens que la dépression établie au cy lindre.
Tel est souvent le cas pour les ma chines d'extraction pour mines de charbon, etc., où' le *serrage_ du frein s'obtient par l'action d'un contrepoids qui est normale ment soulevé par la pression du cylindre de frein ; La fig. 3 représente une troisième forme d'exécution applicable à la commande des freins d'automobile.
Dans la disposition suivant la fig. 1, le corps du distributeur comporte essentielle ment trois chambres 1, 2 et 3 en relation avec leur chambre correspondante par les orifices de raccordement 4, 5 et 6. La chambre 1 est en relation avec l'es pace moteur que nous supposerons être une source d'air comprimé. -La chambre 2 est en relation avec l'enceinte formée par le cy lindre de frein, et la chambre 3 est en re lation avec l'espace régulateur qui sera l'at mosphère.
L'anneau 7 constitue la soupape princi pale. En portant par le rebord extérieur 11 sur le siège fixe 12, elle isole l'une de l'autre les chambres 1 et 2.
Le disque 8 qui constitue la soupape se condaire contrôlant la communication entre les chambres 2 et 3 recoit sur une de ses faces la pression variable d'une connexion élastique 10 établie entre lui et le levier<B>de</B> manoeuvre 35. Cette connexion élastique est réalisée par un ressort 10 dont la compres sion est réglée par la tige 9 et le levier de manaeuvre 35.
Lorsque le ressort 10 n'est pas comprimé, la pression exercée par la soupape secon daire 8 sur la soupape principale 7 est à peu près nulle, et la soupape principale est appuyée sur son siège 12 par le ressort 13. Dans ces conditions la pression au cylindre de frein est sensiblement la pression atmos phérique, car si elle tendait à s'élever au delà, elle soulèverait le disque 8 pour se dé charger à l'atmosphère.
Cet état de chose correspond à la posi tion de départ de l'organe de commande du distributeur. Si on avance maintenant le le vier 35, on comprime le ressort 10 propor tionnellement à ce déplacement, ce qui aura pour effet d'enfoncer l'ensemble des sou papes 7 et 8 en décollant la soupape 7 qui mettra ainsi en communication le cylindre de frein avec la source d'air comprimé, d'où élévation de la pression d'air au cylindre sans toutefois que cette pression puisse dé passer en aucun moment, d'une façon appré ciable, celle qui ferait équilibre sur la face inférieure de la soupape 8 à la pression exercée au même instant sur la face opposée par le ressort 10, sinon cette soupape s'ou vrirait en mettant ainsi le cylindre en corn- munication avec l'atmosphère.
D'autre part, pour une pression détermi née du ressort 10, la pression ne pourrait descendre sensiblement en dessous de celle qui équilibrerait sur la surface de l'ensemble des soupapes 7 et 8 cette pression du res sort 10, car si elle tendait à descendre en dessous de cette limite, elle déterminerait l'ouverture de la soupape principale et ré tablirait ainsi la communication du cylindre avec la source d'air comprimé. On conçoit donc aisément que le dispositif permet de réaliser d'une façon progressive dans le cy lindre la pression la mieux appropriée à l'effet à obtenir et qu'en outre l'effort à exercer sur l'organe de commande soit pro portionnel à la pression régnant dans le cy lindre donc à l'effort de freinage, c'est-à-dire que le distributeur est à réaction.
Ce dispositif se prête à une grande sen sibilité. Son but est en effet de régler la pression dans une enceinte de capacité rela tivement restreinte où la dépense du fluide est faible. On peut donc donner des masses insignifiantes et des levées de quelques dixièmes de millimètres aux soupapes. Leurs effets d'inertie sont ainsi presque entièrement annihilés et elles obéissent instantanément aux plus légers mouvements de l'organe de manceuvre.
Dans la forme d'exécution du dispositif suivant la fig. 2, l'anneau cylindrique 7 porte sur soir siège 12 par la même extré mité que celle qui sert de siège à la sou pape secondaire 8.
La chambre 1 est en relation avec l'at mosphère qui correspond ici à l'espace mo teur. La chambre 2 est en relation avec le cylindre de frein et la chambre 3 avec la source d'air comprimé (espace régulateur).
Des considérations analogues aux précé dentes montreront saris difficulté que toute chute de pression sera réalisée d'une façon progressive au cylindre de frein et propor tionnellement à l'effort exercé sur l'organe de commande. En effet, en temps normal, la pression dans le cylindre de frein est sen siblement la même que dans l'espace ré gulateur. Si elle venait à diminuer, la sou- pape 8 se soulèverait et de l'air passerait dans ledit cylindre de frein. Si on agit: sur le levier 35, on comprime le ressort et en fonce l'ensemble des soupapes. 7, 8. La sou pape 8 est maintenue sur son siège par l'ac tion du ressort et la pression au-dessus de cette soupape. Si l'effet de ces deux facteurs sur la soupape 8 devenait plus faible que l'action de la pression en 3, la soupape 8 s'ouvrirait et de l'air passerait de l'espace régulateur dans le cylindre.
Il est compréhensible d'autre part que l'effet des variations de pression réalisées dans le cylindre constituant l'enceinte pour rait être appliqué indifféremment soit à une timonerie de frein, soit à tout autre organe de contrôle ou de manoeuvre.
La fig. 3 représente partiellement en coupe et partiellement en élévation une forme d'exécution de l'objet de l'invention susceptible d'être appliquée à la commande des freins d'une automobile.
Le corps du distributeur 14 est supporté par le balancier de timonerie 21, grâce aux deux tenons cylindriques 20. Ce balancier sert cri outre de connexion en pivotant sur l'axe 30 entre les tringlages 22 des freins avant et 23 des freins arrière.
A cet effet, les pivots 20 en même temps qu'ils supportent le distributeur, commandent le tringlage 22 par deux biellettes 22A pla cées latéralement au distributeur.
La disposition des organes intérieurs du distributeur est analogue à celle de la fig. 2. La chambre 3 est en relation avec l'atmos phère (espace régulateur) par les fenêtres 24. La chambre 1 (enceinte motrice) est re liée par un tuyau flexible 16 à l'aspiration du moteur. Cette aspiration maintient ladite chambre 1 sous dépression. La chambre 2 est en relation avec le cylindre 25 (enceinte réceptrice) par le conduit 26.
Le piston 27 fait corps avec le distribu teur et se déplace donc avec @,Je balancier 21 en coulissant dans soir cylindre 25, le quel est rattaché au châssis par l'articula tion 28. La pédale 35 ou l'organe de commande du frein agit sur le ressort 10 par un dis positif analogue à celui de la fig. 2 en sorte que ce ressort constitue un organe de liai son élastique entre la pédale de commande et la timonerie.
Par des considérations analogues aux pré cédentes on se rendra aisément compte que la dépression est. réalisée d'une façon pro gressive dans le cylindre 25, et que l'effort de freinage qui en résulte est en rapport avec l'effort exercé sur la pédale.
Le ressort 13 constitue une liaison élas tique supplémentaire possédant une certaine tension initiale, permettant de retarder l'in tervention de la liaison élastique principale constituée par le ressort 10 jusqu'au moment où l'effort exercé sur le levier de manoeuvre est suffisant pour vaincre ladite tension ini tiale.
Si le distributeur ne fonctionnait pas, dés que le jeu correspondant à la distance existant entre le rebord 36 de la tige 37 assurant la compression du ressort 10 et le sommet de la chambre contenant ce ressort, serait franchi, les divers organes de la ti monerie seraient :entraînés de façon con trainte par l'effort exercé sur l'organe de manoeuvre tout comme si le dispositif d'as servissement objet de l'invention n'existait pas.
De plus, tout le:.dispositif peut être dé monté en quelques minutes en laissant sub sister le mouvement de commande simple par pédale.
La forme d'exécution représentée par la fig. 3 est à la merci d'un arrêt moteur. Pour éviter cet inconvénient on peut tout autant appliquer le dispositif de la fig. 1 en ajoutant alors un petit réservoir d'air comprimé qui constituera l'espace moteur. Un tel réservoir pourra suffire pour plusieurs milliers de kilomètres, et rien n'est d'ailleurs plus facile que d'y maintenir une pression suffisante, sans perte de temps appréciable, avec les moyens dont on dispose aujourd'hui.
Distributor allowing progressive adjustment of the tension of a fluid in an enclosure. The object of the invention is a distributor making it possible to adjust in a progressive manner the tension of a fluid, for example elastic, such as air, in an enclosure, this enclosure possibly being, for example, a cylinder of which the piston acts on a brake linkage.
For this purpose, the aforesaid distributor is established so as to allow the enclosure to be placed in communication with two spaces .i different voltage, one, called the motor space, the communication of which with the enclosure must produce the desired adjustment, and the other, called the regulator space, tending to act on the enclosure in the opposite direction to the engine space, this distributor comprising for said adjustment of the tension in the enclosure, two valves, joined mechanically elastically to an operating lever and respectively opening the communication of the enclosure, one with the engine space, the other with the regulator space, one of these valves being constituted by a cylindrical ring and serving as a seat for the other valve,
which can thus close the internal passage of the first valve, all so that the pressure in the enclosure is a function of the position of the control unit of the distributor, and that this member undergoes a reaction depending on this pressure .
The effect to be produced due to the change in pressure brought into the enclosure will be, for example, a braking force. The motor space may be, as the case may be, the space at maximum tension or the space at minimum tension depending on whether the effect to be obtained results from an increase or a reduction in the tension in the enclosure. . The third space which acts on the enclosure in the opposite direction to the motor space and is referred to as the regulator space, must therefore be at a voltage different from the latter.
In the following examples described with reference to the accompanying drawing, the main valve, in the form of a cylindrical ring, is used. lean on a seat attached to the distributor's body; the other, the secondary, disc-shaped, resting on one of these ends of the aforesaid ring, obturele interior passage of the latter. The seats of these valves have very little different diameters. The opening movement of these two valves is done in reverse.
The secondary valve is resiliently connected to the actuator of the distributor so that the pressure it exerts on the main valve varies with the movement of the actuator. As soon as this pressure becomes sufficient, she pulls it away from its seat. main valve. On the other hand, the main valve is returned to its seat by a spring or any pneumatic means as soon as the pressure exerted on it by the valve to condaire becomes zero.
Fig. 1 of this drawing is a sectional elevation of an embodiment applicable to the adjustment of the pressure of a brake cylinder, under the assumption of a braking force increasing in the same direction as the pressure established at cylinder; Fig. 2 is a sectional view of an embodiment applicable to the adjustment of the pressure of a brake cylinder in the event of a braking force increasing in the same direction as the depression established in the cylinder.
This is often the case with mining machines for coal mines, etc., where the * application_ of the brake is obtained by the action of a counterweight which is normally raised by the pressure of the brake cylinder. ; Fig. 3 shows a third embodiment applicable to the control of automobile brakes.
In the arrangement according to FIG. 1, the body of the distributor essentially comprises three chambers 1, 2 and 3 in relation to their corresponding chamber through the connection ports 4, 5 and 6. Chamber 1 is in relation to the engine space which we will assume to be a source of compressed air. -Chamber 2 is in relation with the enclosure formed by the brake cylinder, and chamber 3 is in relation with the regulating space which will be the atmosphere.
The ring 7 constitutes the main valve. By carrying the outer rim 11 on the fixed seat 12, it isolates the chambers 1 and 2 from one another.
The disc 8 which constitutes the condaire valve controlling the communication between the chambers 2 and 3 receives on one of its faces the variable pressure of an elastic connection 10 established between it and the <B> operating </B> lever 35. This elastic connection is made by a spring 10, the compression of which is regulated by the rod 9 and the operating lever 35.
When the spring 10 is not compressed, the pressure exerted by the secondary valve 8 on the main valve 7 is almost zero, and the main valve is pressed on its seat 12 by the spring 13. Under these conditions the pressure at the brake cylinder is appreciably the atmospheric pressure, because if it tended to rise beyond it, it would lift the disc 8 in order to discharge itself to the atmosphere.
This state of affairs corresponds to the starting position of the distributor control unit. If the lever 35 is now moved forward, the spring 10 is compressed in proportion to this movement, which will have the effect of pushing in all of the valves 7 and 8 by taking off the valve 7 which will thus put the pressure cylinder in communication. brake with the source of compressed air, whereby the air pressure in the cylinder is raised without this pressure being able to exceed at any time, in an appreciable way, that which would balance on the underside of the cylinder. valve 8 to the pressure exerted at the same instant on the opposite face by the spring 10, otherwise this valve would open, thus placing the cylinder in communication with the atmosphere.
On the other hand, for a determined pressure of the spring 10, the pressure could not drop appreciably below that which would balance on the surface of the assembly of the valves 7 and 8 this pressure of the spring 10, because if it tended to to go below this limit, it would determine the opening of the main valve and thus re-establish the communication of the cylinder with the compressed air source. It is therefore easy to see that the device makes it possible to achieve in a progressive manner in the cylinder the pressure best suited to the effect to be obtained and that in addition the force to be exerted on the control member is proportional to the pressure prevailing in the cylinder therefore to the braking force, that is to say that the distributor reacts.
This device lends itself to great sensitivity. Its purpose is in fact to regulate the pressure in an enclosure of relatively restricted capacity where the expenditure of the fluid is low. We can therefore give insignificant masses and lift of a few tenths of a millimeter to the valves. Their inertia effects are thus almost completely annihilated and they instantly obey the slightest movements of the actuator.
In the embodiment of the device according to FIG. 2, the cylindrical ring 7 bears on its seat 12 by the same end as that which serves as seat for the secondary valve 8.
Chamber 1 is in relation with the atmosphere which corresponds here to the motor space. Chamber 2 is connected with the brake cylinder and chamber 3 with the compressed air source (regulator space).
Considerations similar to the preceding ones will show without difficulty that any pressure drop will be achieved in a progressive manner at the brake cylinder and in proportion to the force exerted on the control member. In fact, in normal times, the pressure in the brake cylinder is approximately the same as in the regulator space. If it were to decrease, the valve 8 would rise and air would pass into said brake cylinder. If we act: on lever 35, we compress the spring and push all the valves. 7, 8. The valve 8 is maintained on its seat by the action of the spring and the pressure above this valve. If the effect of these two factors on valve 8 were to become weaker than the action of pressure at 3, valve 8 would open and air would flow from the regulator space into the cylinder.
On the other hand, it is understandable that the effect of the pressure variations produced in the cylinder constituting the enclosure could be applied either to a brake linkage or to any other control or maneuvering member.
Fig. 3 shows partially in section and partially in elevation an embodiment of the object of the invention capable of being applied to the control of the brakes of an automobile.
The body of the distributor 14 is supported by the linkage balance 21, thanks to the two cylindrical tenons 20. This balance is used as a connection by pivoting on the axis 30 between the linkages 22 of the front brakes and 23 of the rear brakes.
For this purpose, the pivots 20 at the same time as they support the distributor, control the linkage 22 by two rods 22A placed laterally on the distributor.
The arrangement of the internal parts of the distributor is similar to that of FIG. 2. Chamber 3 is connected with the atmosphere (regulator space) through windows 24. Chamber 1 (motor enclosure) is connected by a flexible pipe 16 to the engine suction. This suction maintains said chamber 1 under vacuum. Chamber 2 is connected with cylinder 25 (receiving chamber) via duct 26.
The piston 27 is integral with the distributor and therefore moves with @, the balance 21 by sliding in the cylinder 25, which is attached to the frame by the articulation 28. The pedal 35 or the brake control member acts on the spring 10 by a positive device similar to that of FIG. 2 so that this spring constitutes a member of the elastic link between the control pedal and the linkage.
By considerations analogous to the preceding ones, it will easily be seen that depression is. carried out progressively in cylinder 25, and that the resulting braking force is in relation to the force exerted on the pedal.
The spring 13 constitutes an additional elastic connection having a certain initial tension, making it possible to delay the intervention of the main elastic connection constituted by the spring 10 until the moment when the force exerted on the operating lever is sufficient to overcome said initial tension.
If the distributor did not work, as soon as the clearance corresponding to the distance existing between the flange 36 of the rod 37 ensuring the compression of the spring 10 and the top of the chamber containing this spring, would be crossed, the various organs of the ti monerie would be: driven in a constrained manner by the force exerted on the operating member, as if the servicing device object of the invention did not exist.
In addition, all the: .device can be dismantled in a few minutes, leaving the simple control movement by foot pedal.
The embodiment shown in FIG. 3 is at the mercy of an engine shutdown. To avoid this drawback, the device of FIG. 1 by then adding a small compressed air tank which will constitute the engine space. Such a reservoir could be sufficient for several thousand kilometers, and nothing is easier than to maintain sufficient pressure there, without appreciable loss of time, with the means available today.