FR2486892A1 - Soupape regulatrice de la pression en particulier dans le systeme de freinage pneumatique des moyens de transport - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA SOUPAPE DU SYSTEME DE FREINAGE PNEUMATIQUE DES MOYENS DE TRANSPORT. LA SOUPAPE 1 COMPREND UN PISTON AUXILIAIRE 4 LOGE DANS LE CORPS 2 DE MANIERE QUE SUR LUI PUISSE ETRE APPLIQUEE UNE ACTION QUI LE FERA SE DEPLACER EN DIRECTION DU PISTON DIFFERENTIEL 3 ET SE SOLIDARISER EN FORCE AVEC LE PISTON DIFFERENTIEL 3 ET CONDITIONNERA LE DEPLACEMENT CONJOINT DES PISTONS 3, 4 ET QUE SUR LUI PUISSE ETRE APPLIQUEE L'ACTION QUI EMPECHERA CE DEPLACEMENT. L'ENCEINTE DU CORPS 2 EST PARTAGEE EN UNE CHAMBRE D'AMENEE 5 DELIMITEE PAR LA PETITE SURFACE ACTIVE 8 DU PISTON DIFFERENTIEL 3, UNE CHAMBRE DE REGULATION 6, DELIMITEE PAR LA SURFACE DIFFERENTIELLE 11 DU PISTON DIFFERENTIEL 3, ET UNE CHAMBRE DE DISTRIBUTION 7 DELIMITEE PAR LA GRANDE SURFACE ACTIVE 14 DU PISTON DIFFERENTIEL 3. LA SOUPAPE 1 COMPORTE UN ELEMENT DE SOUPAPE DOUBLE 15 COMMANDE PAR LE PISTON DIFFERENTIEL 3 ET EFFECTUANT, SELON LA POSITION DE CE DERNIER, L'AMENEE D'AIR COMPRIME DANS LA CHAMBRE DE DISTRIBUTION 7 ET L'EVACUATION DEPUIS CELLE-CI DANS L'ATMOSPHERE. APPLICATION: MOYENS DE TRANSPORT.

Description

L'invention concerne les systèmes de freinage à com-

mande pneumatique des moyens de transport et a notamment

pour objet la soupape régulatrice de la pression dans le sys-

tème de freinage pneumatique des moyens de transport.

L'invention peut être appliquée dans l'industrie des automobiles et des tracteurs dans des systèmes de freinage des camions des remorques et d'autres moyens de transport

équipés du système de freinage pneumatique.

On connaît une soupape régulatrice de la pression dans

le système de freinage pneumatique à circuit'double des véhi-

cules automobiles, en particulier, des camions (cf. le brevet

d'invention de la RFA no 1802370 cl.B60t 8/18, 1968).

La soupape comporte un corps dans lequel sont placés un piston différentiel et un piston auxiliaire qui partagent l'enceinte du corps en une chambre d'amenée, une chambre de régulation et une chambre de distribution. La petite surface

du piston différentiel est soumise pendant le freinage à l'ac-

tion de la pression d'amenée de la soupape principale de la commande du système de freinage, la surface différentielle

subit l'action de la pression de distribution amenée du régu-

lateur des forces de freinage tandis que la grande surface ac-

tive est soumise à l'action de la pression de réglage envoyée

de la soupape vers les cylindres de frein des roues de l'es-

sieu avant. Le piston auxiliaire se trouve sous l'action de la pression de régulation agissant sur sa première surface active et de la force du ressort qui résiste à l'action de la pression de régulation sur le piston. Grâce au rapport entre les superficies desdites surfaces des pistons et de la force du ressort, la soupape règle la pression dans les cylindres

de frein des roues de l'essieu avant.

Au centre du piston. différentiel, on a prévu un orifi-

ce et un siège de la soupape d'admission d'un élément de sou-

pape double tandis qu'au centre du piston auxiliaire on a prévu un orifice et un siège de la soupape d'échappement de

l'élément de soupape double.

Pour qu'en cas de défaillance du circuit des freins de l'essieu arrière (circuit relié à la deuxième section de la soupape principale de la commande du système de freinage), la pression de distribution égale à la pression d'amenée soit débitée dans les cylindres de frein des roues de l'essieu avant, on a réalisé la course du piston différentiel plus

courte que celle du piston auxiliaire. Dans ce cas, sous l'ac-

tion de l'effort du ressort agissant sur le piston auxiliaire, la soupape d'échappement se ferme, la soupape d'admission s'ouvre et les cylindres de frein des roues de l'essieu avant se relient à la première section de la soupape principale de la commande du système de freinage. On assure ainsi l'égalité

de la pression de distribution et de la pression d'amenée.

En cas de défaillance du circuit des freins arrière, la soupape connue envoie la pression de distribution égale à celle d'amenée dans les cylindres de frein des roues de

l'essieu avant ce qui conduit au blocage des roues de ltes-

sieu avant par suite d'une plus petite redistribution de la

charge normale sur celui-ci et, par conséquent, à la diminu-

tion de l'efficacité du freinage, à la perte de la maniabi-

lité du véhicule automobile, à la baisse de la sécurité de

marche et à une usure intensive des pneus.

Pour qu'en cas de défaillance du circuit des freins arrières la pression de distribution soit égale à la pression d'arrivée le ressort, agissant sur le piston auxiliaire, doit

retenir la soupape d'admission dans la position ouverte quel-

le que soit l'action de la pression de distribution maximale possible sur le piston auxiliaire. De ce fait, aux petites

valeurs de la pression de régulation la pression de distribu-

tion ne variera pas en fonction de la charge du véhicule auto-

mobile.

Pour accélérer l'échappement de l'air comprimé des cy-

lindres de frein de roue de l'essieu avant pendant le défrei-

nage, on a muni la soupape connue d'une soupape antiretour à l'orifice d'étranglement ce qui complique la conception de la soupape et baisse sa fiabilité pendant le fonctionnement dans les conditions d'hiver quand l'humidité, se trouvant dans

l'air comprimé, se gèle dans le système de freinage pneumati-

que. La durée de défreinage croît notablement en cas de dé-

faillance du circuit des freins de l'essieu arrière car l'air comprimé s'échappe, des cylindres de frein de roue de l'essieu

avant, dans l'atmosphère, par la soupape principale de la com-

mande du système de freinage.

De plus, la soupape connue ne donne pas la possibili-

té de régler ses caractéristiques ce qui limite son emploi

dans les systèmes de freinage des moyens de transport qui dif-

fèrent l'un de l'autre d'après leur masse et paramètres de construction. On s'est donc proposé de mettre au point une soupape

régulatrice de la pression dans le système de freinage pneu-

matique des moyens de transport de façon que la disposition

mutuelle du piston différentiel et du piston auxiliaire per-

mette leur interaction pour garantir, en cas de défaillance du circuit des freins arrières, l'amenée d'air comprimé dans

les cylindres de frein des roues de l'essieu avant sous pres-

sion de distribution pour supprimer le blocage des roues de l'essieu avant et pour permettre de garder la maniabilité du véhicule automobile, d'élever l'efficacité du freinage et la

sécurité de marche ainsi que pour diminuer l'usure des pneus.

Le problème posé est résolu à l'aide d'une soupape

régulatrice de la pression dans le système de freinage pneu-

matique des moyens de transport, comprenant un régulateur de

forces de freinage réglant la pression conformément à la char-

ge du moyen de transport, comportant un corps dans lequel sont logés des pistons différentiel et auxiliaire partageant l'enceinte du corps en une chambre d'amenée, une chambre de régulation et une chambre de distribution ainsi qu'un élément

de soupape double, commandé par le piston différentiel et as-

surant, selon la position de ce dernier, l'amenée d'air com-

33 primé dans la chambre de distribution et son échappement de-

puis celle-ci dans l'atmosphère, dans ce cas la petite sur-

face active du piston différentiel étant destinée à l'action

de la pression d'amenée d'air comprimé, débitée de la soupa-

pe principale de la commande du système de freinage dans la chambre d'amenée, délimitée par la petite surface active du

piston différentiel et les parois du corps, la surface diffé-

rentielle étant soumise à l'action de la pression de régula-

tion de l'air comprimé, débitée du régulateur de forces de

freinage dans la chambre de régulation, limitée par la surfa-

ce différentielle du piston différentiel et les parois du

corps alors que la grande surface active est soumise à l'ac-

tion de la pression de distribution de l'air débitée par la

soupape dans les cylindres de frein des roues depuis la cham-

bre de distribution délimitée par la grande surface active du

piston différentiel et les parois du corps caractérisée, con-

formément à l'invention, en ce qu'un piston auxiliaire est disposé axialement relativement au piston différentiel tandis

que ces pistons sont montés de manière à effectuer un dépla-

cement limité l'un par rapport à l'autre et se solidariser l'un à l'autre, le piston auxiliaire étant alors disposé dans

le corps de façon qu'il puisse subir l'action qui le fait dé-

placer dans la direction du piston différentiel et se solida-_ riser avec celui-ci, ce qui a pour résultat le déplacement conjoint de ces pistons, et subir aussi l'action qui empêche

ce déplacement.

Il est avantageux de pratiquer au centre du piston

différentiel un orifice et un siège pour la soupape d'admis-

sion de l'élément de soupape double et de ménager un siège pour la soupape d'échappement dans la paroi du corps limitant la chambre de distribution pour assurer, selon la position du piston différentiel, l'amenée de l'air comprimé de la chambre d'amenée dans la chambre de distribution et l'échappement de

l'air comprimé de la chambre de distribution dans l'atmos-

phère.

Il est aussi avantageux de munir la soupape d'une cham-

bre d'alimentation formée par la séparation de la chambre de distribution par la paroi intermédiaire du coros et mise en communication avec un accumulateur d'air comprimé ou avec la soupape principale de la commande du système de freinage; dans ce casa il est rationnel de pratiquer un orifice et un siege pour la soupape d'admission de l'élément de soupape double et de réaliser un siège pour la soupape d'échappement sur la grande surface active du piston différentiel ce qui assure, selon la position du piston différentiel, l'amenée d'air comprimé de la chambre d'alimentation dans la chambre

de distribution et l'échappement de l'air comprimé de la chan-

bre de distribution dans l'atmosphère.

Il est assez utile de limiter en plus la chambre d'a-

menée par la première surface active du piston auxiliaire

sur laquelle agit la pression d'amenée provoquant le dépla-

cement du piston auxiliaire dans la direction du piston dif-

férentiel. Il est aussi utile de limiter orltrlentaieremnt la chambre

de distribution par la première surface active du piston au-

xiliaire sur laquelle agit la pression de distribution pro-

voquant le déplacement du piston auxiliaire dans la direction

du piston différentiel.

Il n'est pas moins avantageux de limiter complémentai-

rement la chambre de régulation par la deuxième surface ac-

tive du piston auxiliaire sur laquelle agit la pression de régulation résistant au déplacement du piston auxiliaire dans

la direction du piston différentiel.

En outre, il est utile de. limiter en plus la chambre

de distribution par la deuxième surface active du piston au-

xiliaire sur laquelle agit la pression de distribution empê-

chant son déplacement dans la direction du piston différen-

tiel.

Il n'est pas moins avantageux de munir le piston auxi-

liaire d'un élément élastique pour empêcher le piston auxi-

iaire de se déplacer en direction du piston différentiel Il est possible de réaliser le piston auxiliaire de manière que la superficie de la premiere surface active soit

inférieure à la superficie de la deuxième surface active.

En outre, il est possible de réaliser le piston auxi-

liaire de manière que les superficies de la première et de

la deuxième surfaces actives soient égales.

1l est également possible de réaliser le piston diffé-

rentiel de manière que la somme des superficies de la petite surface active et de la surface différentielle soit égale à

la superficie de la grande surface active.

Il est assez avantageux de réaliser le piston auxiliai-

re de façon que la superficie de sa première surface active soit supérieure A celle de la deuxième surface active et le piston différentiel de sorte que la somme des superficies de la petite surface active et de la surface différentielle

soit inférieure à celle de la grande surface active.

Il n'est pas moins avantageux d'exécuter le piston dif-

férentiel de manière que la somme des superficies de la pe-

tite surface active et de la surface différentielle soit in-

férieure à celle de la grande surface active.

Il est utile que le piston différentiel soit muni d'un

élément élastique qui l'empêcherait de se déplacer par rap-

port au piston auxiliaire.

Il est également utile que la soupape soit munie des

mécanismes de régulation pour la tension préalable des élé-

ments élastiques.

Il est avantageux de relier les pistons différentiel

- et auxiliaire d'une manière télescopique.

Dans ce qui suit, l'invention est explicitée par la

description des exemples concrets de sa réalisation avec

références aux dessins annexés sur lesquels:

- la Fig. 1 represente d'une manière schématique sui-

vant une coupe longitudinale, une soupape régulatrice, se-

lon l'invention. de la pression dans le système de freinage pneumatique des moyens de transport dans laquelle l'élément de soupape double est réalisé selon une première variante

de réalisation et qui est raccordé au système de freinage.

- la Fig. 2 montre une deuxième variante de réalisa-

tion de l'élément de soupape double, selon l'invention.

- la Fig. 3 représente en coupe longitudinale une sou-

pape analogue à celle représentée sur la figure 2, une va-

riante de réalisation du raccordement de la chambre d'alimen-

tation au système de freinage.

- la Fig. 4 est une coupe longitudinale d'une soupape régulatrice de pression illustrée d'une manière schématique

analogue à la soupape représentée sur la figure 1, dans la-

quelle la chambre de distribution est construite selon la deuxième variante de réalisation

- la Fig. 5 montre une coupe longitudinale d'une sou-

pape régulatrice de pression représentée d'une manière sché-

matique analogue à celle montrée sur la figure 1, dans laquel-

le la chambre de distribution est exécutée selon la troisiè-

me variante de réalisation;

- la Fig. 6 montre une coupe longitudinale d'une sou-

pape régulatrice de pression illustrée d'une manière schéma-

tique analogue à celle montrée sur la figure 1, selon l'in-

vention, dans laquelle la chambre de régulation est exécutée selon la deuxième variante et avec un élément élastique qui empêche le piston auxiliaire de se déplacer dans la direction du piston différentiel;

- la Fig. 7 montre une coupe longitudinale d'une sou-

pape régulatrice de la pression illustrée d'une manière sché-

matique analogue au cas représenté sur la figure 5, selon la

deuxième variante de la réalisation de la ch-ambre de régula-

tion et munie d'un élément élastique qui empêche le piston

auxiliaire de se déplacer dans la direction du piston diffé-

rentiel; -

- la Fig. 8 montre une coupe longitudinale d'une sou-

pape analogue à la soupape représentée à la figure 1, pour-

vue d'un élément élastique qui empêche le piston auxiliaire de se déplacer en direction du piston différentiel; - la Fig. 9 est une coupe longitudinale d'une soupape analogue à celle montrée à la figure 4, qui est munie d'un

élément élastique emnDchant le piston auxiliaire de se dé-

placer dans la direction du piston différentiel - la Fig. 10 est une vue en coupe longitudinale d'une soupape analogue à celle représentée à la figure 5, qui est munie d'un élément élastique empêchant le piston auxiliaire de se déplacer dans la direction du piston différentiel; - la Fig. 11 est une vue en coupe longitudinale d'une soupape analogue à celle représentée sur la figure 8, dans laquelle les pistons auxiliaire et différentiel sont exécutés selon une autre variante de réalisation - la Fig. 12 est une vue en coupe longitudinale d'une soupape analogue à celle représentée sur la figure 9, dans

laquelle les pistons auxiliaire et différentiel sont exécu-

tés selon une autre variante de réalisation; - la Fig. 13 est une vue en coupe longitudinale d'une

soupape analogue à celle illustrée sur la figure 10, dans la-

quelle les pistons auxiliaire et différentiel sont exécutés d'après une autre variante de réalisation; - la Fig. 14 est une vue en coupe longitudinale d'une

soupape analogue à celle représentée à la figure 6, dans la-

quelle le piston différentiel est exécuté suivant une autre variante de réalisation; - la Fig. 15 est une vue en coupe longitudinale d'une soupape analogue à celle représentée sur la figure 7, dans laquelle le piston différentiel est exécuté suivant une autre

variante de réalisation et qui est munie d'un élément élasti-

que qui empêche le piston différentiel de se déplacer par rap-

port au piston auxiliaire et des mécanismes de régulation de

la tension préalable des éléments élastiques.

La soupape 1 (figure 1) destinée à la-régulation de la pression dans le système de freinage pneumatique des moyens

de transport comporte un corps 2 dans lequel sont logés un pis-

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ton différentiel 3 et un piston auxiliaire 4. Le piston au-

xiliaire 4 est disposé axialement relativement au piston dif-

f2rentiel tandis aue les pistons 3 et 4 sont montés de maniè-

re qu'ils puissent effectuer des déplacements limités relati-

vement l'un à l'autre et se solidarisent pour associer leurs efforts. Dans ce cas concret de réalisation, les pistons 3

et 4 sont associés d'une manière télescopique.

Les pistons 3 et 4 partagent l'enceinte du corps 2 en une chambre d'amenée 5, une chambre de régulation 6 et une

chambre de distribution 7.-

La chambre d'amenée 5 est limitée par une petite sur-

face active 8 du piston différentiel 3, les parois du corps 2 et la première surface active 9 du piston auxiliaire 4 sur laquelle agit la pression d'amenée P1 d'air comprimé débité

de la première section de la soupape principale 10 de la com-

mande du système de freinage.

Sous l'action de la pression d'amenée P1, le piston

auxiliaire 4 se déplace en direction du piston différentiel 3.

La chambre de régulation 6 est limitée par la surface différentielle 11 du piston 3, les parois du corps 2 et la

deuxième surface active 12 du piston auxiliaire 4 sur laquel-

le agit la pression de régulation P2 d'air comprimé débité du régulateur 13 des forces de freinage branché sur la deuxième

section de la soupape principale 10 de la commande du systè-

me de freinage.

L'action de la pression de régulation P2 empéche le

piston 4 de se déplacer en direction du piston 3.

La chambre de distribution 7 est limitée par une gran-

de surface active 14 du piston différentiel 3 et les parois

du corps 2.

La superficie de la première surface active 9 du pis-

ton auxiliaire 4 est inférieure à la superficie de sa deu-

xième surface active 12.

Dans le piston différentiel 3, la somme des superfi-

cies de la petite surface active 8 et de la surface différen-

tielle II est égale à la sunerficie de sa grande surface ac-

-ive 14.

La soupape 1 comporte également un élément de soupape double 15 actionné par le piston différentiel 3 et muni d'une soupape d'admission 16 et d'une soupape d'échappement 17. Au centre du piston 3, on a prévu un orifice et un siège 18 de la soupape d'admission 16. Le siaège 19 de la soupaDe d'échappement 17 est pratiqué dans la paroi du corps

2 limitant la chambre de distribution 7.

Conformément à la position du piston différentiel 3, l'Jl.ément de soupape double 15 effectue l'amenée de l'air

comprimé depuis la chambre d'amenée 15 dans la chambr2 de dis-

tribution 7 et l'évacuation de l'air comprimé de la chambre 7

à l'atmosphère à travers l'orifice 20.

La chambre de distribution 7 est reliée aux cylindres

de frein 21 des roues pour y amener l'air comprimé sous pres-

sion de distribution F3' Dans le système de freinage, desaccumulateurs 22 et 23 sont reliés à la soupape principale 10 de la commande du système de freinage. Les cylindres de frein 24 des roues sont

mis en communication avec le régulateur 13 des forces de frei-

nage.

La soupape 1 pour la régulation de la pression illus-

trée sur la figure 2 comporte, à la différence du schéma qu'on vient de décrire, une chambre d'alimentation 25 formée par la séparation de la chambre de distribution 7 à l'aide de la paroi intermédiaire 26 du corps 2 et mise en communication

avec l'accumulateur 22 d'air comprime.

La soupape I est aussi équipée d'un élément de soupape

double 27. Dans la paroi intermédiaire 26 sont prévus un ori-

fice et un sièae 28 de la soupape d'admission 29 de l'élément de soupape double 27 tandis que le siège 30 de la soupape d'admission 31 est ménagé sur la grande surface active 14 du

piston différentiel 3.

Selon la position du piston différentiel 3, l'élément de soupape double 27 effectue l'amenée de l'air comprimé de la chambre d'alimentation 25 dans la chambre de distribution

7 et l'évacuation de l'air conorimé de la chambre 7 à I'at-

mosDhère. La figure 3 représente l'autre variante du raccorde- ment de la soupape 1 (figure 2) au système de freinage. Ici,

la chambre d'alimentation 25 (figure 3) est reliée à la pre-

mière section de la soupape principale 10 de la commande du

système de freinage.

A la différence de la soupape 1. montrée sur la figu-

re 1, la chambre de distribution 7 (figure 4) est délimitée

* complémentairement par la deuxième surface active 12 du pis-

ton auxiliaire 4 sur laquelle agit la pression de distribu-

tion P3 qui l'empêche de se déplacer dans la direction du pis-

ton 3.

En faisant appel à cette conception, on obtient la sou-

pape 1 qui comporte une chambre de distribution auxiliaire 32

formée à la suite de la séparation de la chambre de régula-

tion 6 par la paroi intermédiaire 33 et reliée à la chambre

de distribution 7.

A la différence de la soupape 1 représentée sur la fi-

gure 1, la chambre de distribution 7 de la soupape représen-

tée sur la figure 5 est délimitée supplémentairement par la première surface active 9 du piston auxiliaire 4 sur laquelle

agit la pression de distribution P3 qui provoque son déplace-

ment dans la direction vers le piston 3.

On l'obtient, grâce au fait que la soupape 1 comporte une chambre de distribution auxiliaire 34, formée à la suite

de la séparation de la chambre d'amenée 5 par une paroi in-

termédiaire 35 et reliée à la chambre de distribution 7.

A la différence des soupapes 1 illustrées sur les fi-

gures 1 et 5 respectivement, dans les soupapes 1, représentées sur les figures 6 et 7, le piston auxiliaire 4 est muni d'un élément élastique 36 (ressort) qui empêche le piston 4 de se

déplacer dans la direction du piston 3.

Ayant prévu une paroi intermédiaire 37, on a annulé l'action de la pression P sur la deuxiême surface active

12 du piston 4.

A la différence des soupapes 1, représentées sur les figures 1, 4, 5, respectivement, dans les soupapes 1 illus- trées sur les figures 8, 9 et 10, le piston auxiliaire 4 est

muni d'un élément élastique 36 (ressort) qui empêche le pis-

ton 4 de se déplacer en direction du piston 3.

La superficie de la première surface active 9 du pis-

ton auxiliaire 4 est égale à la superficie de sa deuxième

surface active 12.

A la différence des soupapes 1, représentées sur les

figures 8, 9-et 10 respectivement, dans les soupapes 1 mon-

trées sur les figures 11, 12 et 13, la superficie de la pre-

mière surface active 9 du piston auxiliaire 4 est supérieure à la superficie de la deuxième surface active 12 tandis que la somme des superficies de la petite surface active 8 et de

la surface différentielle Il du piston différentiel 3 est in-

férieure à la superficie de sa grande surface active 14.

A la différence des soupapes 1 représentées sur les figures 6 et 7 respectivement, dans les soupapes 1, montrées

sur les figures 14 et 15, la somme des superficies de la pe-

tite surface active 8 et de la surface différentielle 11 du piston différentiel 3 est inférieure à la superficie de la

grande surface active 14.

Le piston différentiel 3 (figure 15) est équipé d'un élément élastique 38 (ressort) qui l'empêche de se déplacer dans la direction depuis le piston auxiliaire 4 ainsi que des mécanismes de régulation 39 et 40 de la tension préalable des

éléments élastiques 36 et 38 respectivement.

Dans toutes les variantes décrites de la réalisation

de la soupape 1, le piston différentiel peut être muni d'un-

élément élastique 38 tandis que les éléments 36 et 38 peuvent

être pourvus des mécanismes de régulation 39 et 40 de la ten-

sion préalable.

Toutes les souDapes 1, représentées sur les figures 4 à 15 peuvent être exécutées avec une chambre d'alimentation (figure 2) avec un élément de soupape double 27 comme il

est montré sur la figure 2.

La soupape 1 pour la régulation de la pression (figu-

re 1) fonctionne de la manière suivante.

Lors du freinage, l'air comprime arrive de l'accumula-

teur d'air comprimé 22 à travers la soupape principale 10 de la commande du système de freinage dans la chambre d'amenée 5 de la soupape 1 sous la pression d'amenée P1 en agissant

sur la petite surface active 8 de superficie F1 du piston dif-

férentiel 3 et sur la première surface active 9 de superfi-

cie F2 du piston auxiliaire 4.

En même temps, l'air comprimé parvient de l'accumula-

teur d'air comprimé 23 à travers la soupape principale 10 de 1i commande du système de freinage vers le régulateur 13 des

forces de freinage et, ensuite, arrive sous pression de régu-

lation P2 aux cylindres de frein 24 des roues et à la chambre de régulation 6 de la soupape 1, en agissant sur la surface différentielle 11 de surface F3 du piston différentiel 3 et sur la deuxième surface active 12 de superficie F4 du piston auxiliaire 4. Sous l'action des pressions P1 et P2, le piston

différentiel 3 se déplace, la soupape d'échappement 17 se fer-

me alors que la soupape d'admission 16 s'ouvre et l'air com-

primé arrive de la chambre d'amenée 5 dans la chambre de dis-

tribution 7 en agissant sur la grande surface active 14 de su-

perficie F5 du piston différentiel 3 et, ensuite, dans les cy-

lindres de frein 21 des roues. Ainsi, dans la chambre de dis-

tribution il s'établit une pression de distribution P3 déter-

minée en partant de l'expression (avant le début de l'action du piston auxiliaire 4 sur le piston différentiel 3, autrement

dit, jusqu'à ce que les pistons 3 et 4 se solidarisent en for-

ce):

P1 ' F1 + P2 ' F3

P3 = V5

Si la force de l'action sur la première surface ac-

tive 9 du piston auxiliaire 4 devient supérieure Aàcelle

agissant sur sa deuxième surface active 12, le piston auxi-

liaire 4 se déplace dans la direction du piston différentiel 3 et agit supplémentairement sur celui-ci. Dans ce cas, la valeur de la pression de distribution P3 est déterminée en partant de l'équation:

1(F1+ F2) 2 (F3 4)

P3=

F5

Lors du défreinage, la pression dans les chambres 5

et 6 décroît, le piston différentiel 3 et le piston auxi-

liaire 4 se déplacent vers le haut. La soupape d'admission 16 se ferme alors que la soupape d'échappement 17 s'ouvre et l'air comprimé s'échappe des cylindres de frein 21 des roues à travers la chambre 7 et l'orifice 20 dans l'atmosphère.

En cas de défaillance du circuit des freins arrières

(lorsque P2 est nulle), la soupape 1 fonctionne de la maniè-

re suivante. Lors du freinage l'air comprimé arrive de l'ac-

cumulateur d'air comprimé 22 à travers la soupape principale de la commande du système de freinage dans la chambre 5 sous pression d'amenée P1 en agissant sur la petite surface active 8 du piston différentiel 3 et sur la première surface

active 9 du piston auxiliaire 4.

Sous l'action de la pression P1 agissant sur le piston

différentiel 3 et le piston auxiliaire 4, la soupape d'échap-

pement 17 se ferme tandis que la soupape d'admission 16 s'ou-

vre et l'air comprimé parvient de la chambre 5 dans la cham-

bre 7 et ensuite dans les cylindres de frein 21 des roues. La valeur P3 est déterminée à l'aide de l'équation:

P = P1 ( +1 +) F2

F5 De l'équation citée il ressort que la soupape 1 pour la régulation de la pression peut, selon le rapport entre

les superficies F1, F2 et F5, assurer n'importe quelle va-

leur de la pression de distribution P3 amenée dans les cv-

lindres de frein 21 des roues. Dans ce cas, le risque de blo-

cage des roues est annulé ce qui permet de conserver la ma- niabilité du véhicule automobile, d'élever l'efficacité du freinage et la sécurité de circulation et de réduire ainsi

l'usure des pneus.

La conception suffisamment simple de la soupape 1 pour la régulation de la pression assure une haute fiabilité de son fonctionnement dans n'importe quelles conditions de

la température.

Grâce au fait que l'élément de soupape double 15 n'est commandé que par le piston différentiel 3, on a accéléré la vitesse d'évacuation de l'air comprimé des cylindres de frein

21 des roues pendant le défreinage.

La soupape régulatrice 1 de la pression illustrée sur

les figures 2, 3, fonctionne de la manière suivante.

Lors du freinage, l'air comprimé arrive de l'accumu-

lateur d'air comprimé 22 par la soupape principale 10 de la commande du système de freinage dans la chambre d'amenée 5 de la soupape 1 sous pression d'amenée P1 en agissant sur la surface active 8 de superficie F1 du piston différentiel 3

et sur la première surface active 9 de superficie F2 du pis-

ton auxiliaire 4.

En même temps, l'air comprimé arrive de l'accumulateur d'air comprimé 23 à travers la soupape principale 10 de la commande du système de freinage au régulateur 13 des forces de freinage et, ensuite, sous pression de régulation P2 aux

cylindres de frein 24 des roues et dans la chambre de régu-

lation 6 de la soupape i en agissant sur la surface différen-

tielle 11 de superficie F3 du piston différentiel 3 et sur la

deuxième surface active 12 de superficie FI du piston auxi-

liaire 4. Sous l'action des pressions P1 et P2, le piston dif-

férentiel 3 se déplace, la soupape d'échappement 31 se ferme, la soupape dtadmission 29 s'ouvre et l'air comprimé parvient

de la chambre d'alimentation 25 dans la chambre de distribu-

tion 7, en agissant sur la grande surface active 14 de super-

ficie F5 du piston différentiel 3 et, ensuite, dans les cy-

lindres de frein 21 des roues. La valeur de la pression de distribution P3 dans la chambre 7 est déterminée à l'aide de la formule:

- avant que le piston auxiliaire 4 et le piston diffé-

rentiel 3 se soient solidarisés en force; P10P1Fi + P2 F3 3 = - après que les pistons 3, 4 se soient solidarisés en force

P _ (F+F2) + P2(F3-F4)

F5 Lors du défreinage, les pressions dans les chambres et 6 diminuent, le piston différentiel 3 et le piston au- xiliaire 4 montent, la soupape d'admission 29 se ferme et

la soupape d'échappement 31 s'ouvre et l'air comprimé-s'é-

chappe des cylindres de frein 21 des roues à travers la cham-

bre 7 et l'orifice 20 vers l'atmosphère.

En cas de défaillance du circuit des freins arrières,

la soupape 1 fonctionne de la manière analogue. Lors du frei-

nage, l'air comprimé arrive de l'accumulateur d'air comprimé

22 à travers la soupape principale 10 de la commande du sys-

tème de freinage dans la chambre 5 sous pression d'amenée P1

en agissant sur la petite surface active 8 du piston diffé-

rentiel 3 et sur la première surface active 9 du piston auxi-

liaire. Sous l'action de la pression P1 les pistons 3 et 4

se déplacent, la soupape d'échappement 31 se ferme, la soupa-

pe d'admission 29 s'ouvre et l'air comprimé parvient de la chambre d'alimentation 25 dans la chambre de distribution 7 et dans les cylindres de frein 21 des roues. La valeur P3 est détermince à l'aide de la formule:

P1 ( F 2)

P3 = F5 Sur les figures 4 à 15, on a représenté les autres va- riantes de la réealisation de la soupape i pour la régulation de la pression. Le principe de fonctionnement de toutes ces soupapes 1 est analogue au principe de fonctionnement de la soupape 1 représentée sur la figure 1 mais elles diffèrent

par certaines particularités constructives qui assurent un ca-

ractère différent de l'action sur le piston auxiliaire 4 ain-

si que de la solidarisation des forces du piston auxiliaire 4 et du piston différentiel 3. On obtient ainsi de différentes caractéristiques de la soupape 1 pour son application dans un système de freinage concret et l'obtention des propriétés

voulues du freinage d'un moyen de transport.

La figure 4 représente une soupape 1 pour la régula-

tion de la pression dans laquelle l'action du piston auxiliai-

re 4 sur le piston différentiel 3 dépend du rapport P1F2 et IFS La valeur de la pression P est déterminée en partant des formules suivantes: - pour le système de freinage en bon état:

- avant que le piston auxiliaire 4 et le piston difé-

rentiel 3 se soient solidarisés en force:

P1F1 + P2F3

P = F5 - après que les pistons 3, 4 se $oientsolidarisés en force: Pl(Fl + F2) + P2'F3 F3 =

F4 + F5

- en cas de défaillance du circuit des freins arrières: avant que les pistons 3, 4 se soient solidarisés en force: il

P3 =:1 1

FI5 après que les pistons 3. 4 se soient solidarisés en force;

P P1 (F1 + F2)

3 =

4 + 5

La figure 5 représente une soupape 1 pour la régula-

tion de la pression dans laquelle l'action du piston auxi-

liaire 4 sur le piston différentiel 3 dépend du rapport P3F2 et P2F4 La valeur de la pression Pv est déterminée à l'aide des formules suivantes: pour le système de freinage en bon état: - avant que les pistons 3, 4 se soient solidarisés en force:

P1 F1 + P2 F3

P3 =- F5 - après que les pistons 3, 4 se soient solidarisés en force: P3 PiF1 + P2(F3 - F4)

- F2

- en cas de défaillance du circuit des freins arrières:

P 1F 1

3S= F5-F2 La figure 6 montre une soupape régulatrice 1 de la 3O1 pression dans laquelle l'action du piston auxiliaire 4 sur

le piston différentiel 3 dépend du rapport P1F2 et de la for-

ce d'élasticité Q1 de l'élément élastique 36.

La valeur de la pression P est déterminée en partant des formules suivantes: - pour le système de freinage en bon état: - avant que les pistons 3, 4 se soient solidarisés en force p + = Fi + P2'F3 P3 F5 - après que les pistons 3,4 se soient solidarisés en force: force P1(F1l + 2) +P2F3 - Q1

P3 3

F

- en cas de défaillance du circuit des freins arrié-

res: - avant que les pistons 3, 4, se soient solidarisés: P.F F5 - après que les pistons se soient solidarisés en force:

P_(FZ + F2) - Q

P3 R

F5

La figure 7 représente une soupape 1 pour la régula-

tion de la pression dans laquelle l'action du piston auxi-

liaire 4 sur le piston différentiel 3 dépend du rapport P3F2

et de la force Q1 de l'élément élastique 36.

La valeur de la pression P3 est déterminée a l'aide des formules: - pour le système de freinage en bon état: - avant que les pistons 3, 4 se soient solidarisés en force: P F + p F

1 1 P2 F3

P3 = F5 - après que les pistons 3, 4 se soient solidarisés:

P 2 P2F - Q1

P3 =3 1

F5 - F2

- en cas de défaillance du circuit des freins arrières: - avant que les pistons 3, 4 se soient solidarisés en force: P!F1

P3 = -

F5

- après que les pistons 3, 4 se soient solidarisés en force:

P3 P F -

F5 -F2'

La figure 8 représente une soupape 1 dans laquelle l'ac-

tion du piston auxiliaire 4 sur le piston différentiel 3 dé-

pend du rapport P1F2 et (P2F4 + Q1).

La valeur de la pression P3 est déterminée à l'aide des formules: - pour le système de freinage en bon état: - avant que les pistons 3, 4 se soient solidarisés en force:

P' F1 + P2' F

P. 1.1 23q

3

F5 - après que les pistons 3, 4 se soient solidarisés en force: p= P1(F1+ F2) + P2(F3-F4) - Q1 3_

F5

- en cas de défaillance du circuit des freins arrières: - avant que les pistons 3, 4 se soient solidarisés en force:

P3 P1 F1

3

F5 - apres que les pistons 3, 4 se soient solidarisés en force: P Pl(Fl + F2) - Q 3 = F5 La figure 9 repr6sente une soupape 1 dans laquelle l'action du piston auxiliaire 4 sur le piston différentiel

3 dpnend du rapDort P1F2 et (P3F4 + Q!).

La valeur de la pression P3 est déterminée à l'aide des formules: - pour le système de freinage en bon état: - avant que les pistons se soient solidarisés:

P3 PF1 +P2F3

F5 - après que les pistons 3, 4 se soient solidarisés: P3 Pi(?I + F2) + P2F3 Q

4 + F5

- en cas de défaillance du circuit des freins arrières: - avant que les pistons 3,4 se soient solidarisés: P: PiFi P3 l 1 F5 - après que les pistons 3, 4 se soient soliîCarisés en force P1(Fi+F2) - Qi P3 =

F4 + F5

La figure 10 représente une soupape 1 dans laquelle l'action du piston auxiliaire 4 sur le piston différentiel

3 dépend du rapport P3F2 et (P2F4 + Q1).

La valeur de la pression P3 est déterminée à l'aide des ex-ressions: - en cas du système de freinage en bon état: - avant que les pistons 3, 4 se soient solidarisés

P P1F1 + P2F3

3= F5

F5

- après que les pistons 3, 4 se soient solidarisés.

p F1 + P2(F3 - F4) - Q1 P3 = - F2 - en cas de défaillance du circuit des freins arrières: s - avant que les pistons 3,4 se soient solidarisés:

P. P1'5,

a = -

P3 F5 - après que les pistons 3,4 se soient solidarisés en force:

PF1 - Q1

P3 -

F5 - F2

Dans toutes les soupapes régulatrices 1 de la pression qu'on vient de décrire le piston différentiel 3 est exécuté de manière que la somme des superficies de la petite surface active 8 et de la surface différentielle 11 est égale à la superficie de sa grande surface active 14. Cela permet, en cas de freinage d'un moyen de transport d'une masse totale (lorsque P2 = P1), d'amener dans les cylindres de frein 21 des roues la pression de distribution P3 égale à la pression d'amenée P' Les soupapes 1, représentées sur les figures 11, 12,13 et les formules à l'aide desquelles on détermine la valeur

de la pression de distribution P_ tant dans le cas du systè-

me de freinage en bon état, qu'en cas de défaillance du cir-

cuit des freins arrières, sont analogues aux soupapes 1 il-

lustrées sur les figures 8, 9: 10 et aux valeurs de la pres-

sion de distribution P3 pour celles-ci.

La différence réside en ce que la superficie F2 de

la Dremière surface active 9 du piston auxiliaire 4 est su-

périeure à la superficie F de sa deuxième surface active 12 tandis que la somme des superficies (F1 + F3) de la petite

surface 8 et de la surface différentielle!i du piston dif-

ferentiel 3 est inférieure à l'a superficie F5 de la grande

surface active 14.

La soupape 1, représent6e sur la figure 14 ainsi que les formules à l'aide desquelles on détermine la valeur de la pression P3 tant pour le système de freinage en bon

état qu'en cas de la défaillance du circuit des freins ar-

rières, sont analogues au cas de la soupape 1, représentée sur la figure 6. La différence réside en ce que la somme des superficies (F1 + F3) de la petite surface active 8 et de la

surface différentielle 11 du piston différentiel 3 est infé-

rieure à la superficie F5 de sa grande surface active 14.

La soupape 1, représentéesur la figure 15, est ana-

logue à la soupape 1, illustrée sur la figure 7. Elle diffè-

re en ce que la somme des superficies (F1 + F3) de la petite

surface active 8 et de la surface différentielle 11 du pis-

ton différentiel 3 est inférieure à la superficie F5 de sa

*grande surface active 14.

En outre, le piston différentiel 3 est muni d'un élé-

ment élastique 38 ayant une force d'élasticité Q2.

La soupape 1 est pourvue aussi des mécanismes 39 et

servant à régler la tension préalable des éléments élasti-

ques 36 et 38 respectivement.

La valeur de la pression P3 est déterminée en partant des formules suivantes: - pour le système de freinage en bon état: - avant que les pistons 3, 4 se soient solidarisés en force:

PI 1 + P2'F3 - 2

P3 =

F5

- après que les pistons 3, 4 se soient solidarisés en force: PlF1 P2F3 Q1 - 2 Ps:

F5- F2

- en cas de défaillance du circuit des freins arrié-

res: - avant que les pistons 3, 4 se soient solidarisés en force

PP1 F -Q2

F5 - après que les pistons 3,. 4 se soient solidarisés en force: Pi'Fl Q1 - Q2

F5 - F2

La caractéristique réglable de la soupape 1 permet de l'appliquer dans des systèmes de freinage des moyens de transport qui diffèrent les uns des autres dfaprès leurs

masses et particularités constructives.

Les soupapes 1, représentées sur les figures 11 à 15, permettent d'envoyer, lors des freinages de service (aux petites valeurs de la pression d'amenée P1) d'un moyen de transport d'une masse complète,- la pression de distribution

P3 inférieure à celle P1 aux cylindres de frein 21 et de dé-

charger ainsi les mécanismes de freinage de l'essieu avant, de conserver ainsi la maniabilité du véhicule automobile en

élevant la sécurité de déplacement sur des routes à bas coef-

ficient d'adhésion. Cela est surtout important pour des vé-

hicules automobiles et des remorques d'une capacité de char-

ge élevée.

Claims (12)

R E V E N D I C A T I ONS S

1 - Soupape régulatrice de la pression dans le sys-

teme de freinage pneumatique des moyens de transport muni d'un régulateur de forces de freinage réglant la pression conformément à la charge du moyen de transport, comportant un corps dans lequel sont logés des pistons différentiel et

auxiliaire partageant l'enceinte du corps en une chambre d'a-

menée, une chambre de régulation et une chambre de distribu-

tion ainsi qu'un élément de soupape double conmmandé par le

piston différentiel et assurant, selon la position de ce der-

nier, l'amenée d'air comprimé dans la chambre de distribution

et l'échappement de celle-ci dans l'atmosphère, la petite sur-

face active du piston différentiel étant destinée à l'action de là pression d'amenée d'air comprimé débitée de la soupape

principale de la commande du système de freinage dans la cham-

bre d'amenée délimitée par la petite surface active du piston

différentiel et les parois du corps, la surface différentiel-

le étant soumise à l'action de la pression de régulation de l'air comprimé débitée du régulateur de force de freinage

dans la chambre de régulation limitée par la surface diffé-

rentielle du piston différentiel et les parois du corps alors que la grande surface active étant soumise à l'action de la pression de distribution de l'air comprimé débitée par la

soupape dans les cylindres de frein des roues depuis la cham-

bre de distribution délimitée par la grande surface active du piston différentiel et les parois du corps caractérisée en ce qu'un piston auxiliaire est disposé axialement relativement au piston différentiel tandis que les pistons sont montés de manière à effectuer un déplacement limité par rapport l'un

à l'autre et à se solidariser l'un à l'autre en force, le pis-

ton auxiliaire étant alors disposé dans le corps de façon qu'il puisse subir l'action qui le fait déplacer en direction du piston différentiel et se solidariser avec celui-ci, ce qui a pour résultat, le déplacement conjoint de ces pistons,

et subir aussi l'action qui emDeche ce déplacement.

2 - Soupape conforme A la revendication 1, caractSri-

seC en ce qu'au centre du piston différentiel est prévu un orifice et un siège de la soupape d'admission de l'élément de soupaPe double tandis que le siège de sa soupape d'échaD- pement est pratiqué dans la paroi du corps, délimitant la chambre de distribution ce qui assure, selon la position du

piston différentiel l'amenée de l'air comprimé depuis la cham-

bre d'amenée dans la chambre de distribution et l'évacuation

de l'air comprimé de la chambre de distribution vers l'atmos-

phère.

3 - Soupape conforme à la revendication 1, caractéri-

sée en ce qu'elle comporte une chambre d'alimentation formée au moyen de la séparation de la chambre de distribution par une paroi intermédiaire du corps et mise en communication

avec l'accumulateur d'air comprimé ou avec la soupape princi-

pale de la commande du système de freinage, qu'il est prévu, dans ce cas, dans la paroi intermédiaire du corps, un orifice

et un siège de la soupape d'admission de l'élément de soupa-

pe double et qu'il est pratiqué un siège de la soupape d'é-

chappement sur la grande surface active du piston différen-

tiel en assurant, ainsi, selon la position du piston diffé-

rentiel, l'amenée d'air comprimé depuis la chambre d'alimen-

tation dans la chambre de distribution et l'évacuation de

l'air comprimé de la chambre de distribution dans l'atmos-

phère.

4 - Soupape conforme à l'une des revendications 2 et

3, caractérisée en ce que la chambre d'amenée est délimitée complémentairement par la première surface active du piston auxiliaire sur laquelle agit la pression d'amenée provoquant le dénlacement du piston auxiliaire en direction du piston différentiel.

- Soupape conforme à l'une des revendications 2 et

3, caractérisée en ce que la chambre de distribution est li-

mitée complémentairement par la première surface active du

fiston auxiliaire sur laquelle agit la pression de distribu-

tion provoquant le déplacement du piston auxiliaire en di-

rection du piston différentiel.

6 - Soupape conforme à ltune des revendications 4 et

5, caractérisée en ce que la chambre de régulation est limi-

tée supplémentairement par la deuxième surface active du pis-

ton auxiliaire sur laquelle agit la pression de régulation

qui empche le piston auxiliaire de se déplacer dans la di-

rection du piston différentiel.

7 - Soupape conforme à la revendication 4, caractéri-

sée en ce que la chambre de distribution est limitée complé-

mentairement par la deuxième surface active du piston auxi-

liaire sur laquelle agit la pression de distribution qui l'em-

pêche de se déplacer en direction du piston différentiel.

8 - Soupape conforme à l'une des revendications 4, 5,

6 et 7, caractérisée en ce que le piston auxiliaire est muni d'un élément élastique qui empêche le piston auxiliaire de

se déplacer en direction du piston différentiel.

9 - Soupape conforme à l'une des revendications 6 et

7, caractérisée en ce que le piston auxiliaire est exécuté de manière que la superficie de sa première surface active

soit inférieure à la superficie de la deuxième surface active.

- Soupape conforme à la revendication 8, caractéri-

sée en ce que le piston auxiliaire est exécute de manière que

les superficies de la première et de la deuxième surfaces ac-

tives soient égales.

11 - Soupape conforme à l'une des revendications 6, 7,

8, 9 et 10, caractérisée en ce que le piston différentiel est exécuté de façon que la somme des superficies de la petite surface active et de la surface différentielle soit éaale à

la superficie de la grande surface active.

12 - Soupape conforme a la revendication 8 prise en combinaison avec la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisée en ce que le piston auxiliaire est exécuté- de manière que la superficie de sa première surface active soit supérieure à celle de la deuxième surface active et en ce que le piston différentiel est réalis6 de manière que la somme des superficies de la petite surface active et de la surface différentielle soit inférieure à la superficie de la grande surface active. 13 - Soupape conforme à la revendication 8., prise en combinaison avec la revendication 4 ou avec la revendication , caractérisée en ce que le piston différentiel est exécuté de manière que la somme des superficies de la petite surface

et de la surface différentielle soit inférieure à la superfi-

cie de la grande surface active.

14 - Soupape conforme à l'une des revendications de 1

à 13, caractérisée en ce que le piston différentiel est muni d'un élément élastique qui l'empoche de se déplacer à partir

du piston auxiliaire.

- Soupape conforme à l'une des revendications 8

et 14, caractérisée en ce qu'elle est munie des mécanismes

pour la régulation de la tension préalable des éléments élas-

tiques.

16 - Soupape conforme à l'une des revendications de 1

à 15, caractérisée en ce que les pistons différentiel et au-

xiliaire sont assemblés d'une manière télescopique.