BE334785A - - Google Patents

Description

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  Mécanisme de commande à soupapes pour frein à air. 



   La présente invention concerne un mécanisme de commande à soupapes pour frein à air,dans les systèmes de freinage et plus particulièrement dans ceux employés sur les automobiles et les * remorques de celles-ci. 



   Le but de la présente invention est de fournir pour la commar. r de d'un frein à air,un mécanismeà soupape dans lequel la pressic de freinage peut être facilement réglée par le conducteur du véhicule de façon que le conducteur puisse faire varier facile ment cette pression en vue d'obtenir la pression d'application désirée pour le frein. 



   Un autre but de l'invention est de fournir pour la commande d'un frein unmécanisme de soupape dans lequel une pression est automatiquement créée en opposition au mouvement du levier de commande par le conducteur, de façon que des volumes variables d'air puissent être introduits dans les cylindres de freins tan- dis que le levier de commande reçoit un mouvement dans une seule direction, l'amplitude du mouvement déterminant le volume d'air introduit dans le système de freins et par conséquent la pression de freinage du système,de telle sorte que la pres- sion de freinage peut etre réglée par l'opérateur entre des limites relativement écartées. 



   Un autre but de l'invention est encore de fournir un mécanis me à soupapes dans lequel la pression de freinage peut être 

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 facilement réglée par le conducteur du véhicule de façon que le conducteur puisse facilement faire varier cette pression en vue d'obtenir la pression d'application désirée des freins, avec des moyens d'indiquer au conducteur l'intensité de la pression de freinage qu'il est en train d'appliquer,ce mécanis- me étant plus particulièrement destiné à être actionné au pied, bien que son application ne soit pas limitée à ce genre de commande. 



   De plus, lorsqu'on emploie de semblables systèmes de freina- ge sur des véhicules automobiles, il est désirable de prévoir un moyen,placé sous la commande du conducteur,pour faire varier la pression de freinage utilisée,en vue de l'adapter aux condi tions variables du fonctionnement. Lorsque les véhicules cir- culent par exemple sur des pavementshumides et glissants,il est à désirer d'employer une pression moindre du fluide sur le frein lorsqu,on produit une application du frein,pour éviter un calage possible des roues et un dérapage,que lorsque les conditions de la route sont satisfaisantes pour des pressions plus grandes appliquées aux roues. Un autre but de la présente invention est de fournir un mécanisme donnant les résultats mentionés ci-dessus. 



   L'invention comprend les différentes caractéristiques expo- sées ci-après et spécifiées plus particulièrement aux revendi- cations et à la fin de la description. 



   Dans les dessins,la fig. 1 est une vue en élévation d'un sys- tème de freinage renfermant l'invention,avec des pièces repré- sentées en coupe. 



   La fig. 2 est une coupe verticale du mécanisme de commande soupapes représenté à la fig.   1.La   fig. 3 est une coupe d'un détail. 



   La fig. 4 montre en détail une coupe par la ligne 4-4 de la fig. 2. 



   On a désigné au dessin par 6 un réservoir contenant un fluide 
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 sous pression et par 7 le mécanisa: c2 crn.; :ti : t i .,p-..w. relié par un tuyau 8 au réservoir de façon que de l'air   compri-   mé venant du réservoir 6 puisse se rendre au tuyau 9 pourvu 

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 de branchements 10 reliés aux cylindres de frein 11 qui,comme on le comprendra, sont combinés de faon appropriée aux organes de freinage des roues du véhicule dont les longerons 12 et le tablier 13 ont été représentés. 



   Le mécanisme de commande à soupape est représenté à la fig. 



  2 et comprend une enveloppe 14 pourvue d'une chambre 15 pour la soupape de décharge, et une soupape de décharge 16 comportani une partie tubulaire 17 pouvant coulisser dans la cavité d'un   écrou en forme de chapeau 18 ; soupape est fermée ou   refoulée contre son siège par un ressort 19 et elle commande le passage de l'air de la chambre 15 vers des conduits 20 et 21 aboutissant à l'atmosphère. 



   Une soupape d'admission 22 est montée dans une chambre 23 re¯ cevant du fluide sous pression du tuyau 8 par une lumière 24; elle est semblable pour la construction,! la soupape de déchar ge et elle est montée de façon analogue et actionnée par un ressort 25 placé entre elle et l'écrou en chapeau 26;

   cette soupape commande le passage de l'air comprimé par un conduit 27 vers un conduit 28 relié au tuyau de frain 9. la chambre 15 communique avec le conduit 28 par un conduit 15 
Chacune des soupapes 16 et 22 est ouverte de la meme ma   nière,contre   la pression du ressort,par la commande de broches 29 et 30 Chacune des broches comporte une tète 31 s'adaptant exactement dans le trou formé par le conduit 20 ou 27, à part une face 32 en forme de   eoin   qui augmente l'ouverture effective formant lumière lorsque la broche est déplacée vers l'intérieur Les tiges des broches 29 et 30 peuvent coulisser dans l'envelop- pe et font saillies au-delà de celle-ci,la tige 30 passant dans une boite à bourrage 33 de construction appropriée quelconque. 



   Les broches 29 et 30 sont actionnées par un levier 34 pivo- tant entre ses extrémités et entre les tiges des broches,sur un pivot 35 porté par l'enveloppe,ce levier étant muni d,une extrémité bifurquée portant un pivot 36 mngagé dans l'extrémité supérieure fendue   37   d'un levier de manoeuvre 38. 

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   Le levier 38 est monté par pivot, entre ses extrémités,dans l'extrémité bifurquée 39 d'une tige ou d'un support 40 de dépla0- cement du pivot   ,le   levier étant relié à ce support par un pivot 41. La liaison entre l'extrémité   37   de ce levier et le levier 34 forme pour ces leviers une liaison à mouvement perdu, qui assure une position de recouvrement des soupapes.

   La tige 40 ' peut coulisser dans l'enveloppe et est fixée par un boulon   40     à la   tête 42   d'Un   piston compensateur 43 pourvu de garnitures d'étanchéité appropriées, qui se meut dans le trou 44 de l'enve- loppe 15 14 et forme avec celle-ci et avec un bouchon d'extrémité 44' une chambre de pression 45 qui est reliée par un conduit 46 au conduit 28 de façon que la pression d'air dans le système de freinage soit employée pour déplacer la tige 40 et faire changer par conséquent le point de pivotement du levier 38. cette pres- sion est contrebalancée par un ressort 47 interposé entre l'extrémité interne du trou 44 et la tête du piston,et le mou¯ vement du piston est également limité par un épaulement 48 prévu sur la tige et rencontrant l'extrémité interne du trou . 



   Comme on le voit à la fig. l,la pédale 49 est montée sur un pivot 50 porté par le châssis 12 du véhicule et elle est munie d'un bras 51 relié par une bielle 52 à une manivelle 53 montée sur un arbre 54 supporté de façon appropriée dans l'enveloppe. 



  La bielle 52 est d'un type permettant un mouvement relatif entre la pédale 49 et les pièces qu'elle actionne et on l'a représentée comme étant constituée par une tige 55 et par un cylindre 56, la tige étant munie dune tete   57.   UP ressort 58 est monté dans le cylindre 56 entre la tete 57 et le fond 59 du cylindre,ce qui a pour résultat qu'un mouvement de la tige 55 sous l'action de la pédale est transmis,par l'intermédiaire du ressort 58, à l'autre partie de la bielle,comprenant le cylindre,de sorte que 1 la bielle peut se mouvoir   d'une   pièce ou que dans le cas où le bras 53 est empêché de se mouvoir,la continuation de l'action- nement de la pédale 49 provoque un mouvement de la tige 55 par 
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 rapport au cylindre 56,en anhag.:I..ji.!3 a."ec le 1:'en:

  '..'rt 58. 

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 l'arbre 54 porto un pignon 60 qui engrène avec une   crémail¯   lère 61 coulissant dans un trou 62 foré dans l'enveloppe. cet te crémaillère comprend une extrémité 63 pourvue   d?une   fente et portant une broche 63 64 en prise avec l'extrémité fendue 
65 du levier 38. L'une des extrémités 66 de la crémaillère pos- sède un diamètre réduit et un ressort 67, intercalé entre une rondelle relativement stationnaire 68 et une rondelle 69',voi¯ sine   d'un   écrou 69 placé sur l'extrémité filetée plus mince 
66 sert à maintenir normalement la crémaillère 61 dans une posi- tion dans laquelle le levier 38 maintient le levier 34 dans sa position représentée en traits pleins, avec la soupape de décharge 18 ouverte.

   Ce ressort 67 peut également agir, par l'in termédiaire de la crémaillère 62',du pignon 60,de la manivelle 
53 et de la bielle 55, pour maintenir la pédale 52 dans une position inactive, ou bien un ressort supplémentaire peut etre combiné à la pédale dans ce but. Le ressort et l'extrémité 66 de la crémaillère sont enfermés dans un organe tubulaire 70 por- tant une enveloppe 71 munie   d'un   couvercle   72.   Un fort ressort 73 est monté entre l'extrémité fermée,d'un organe d'arrêt creux et coulissant 74 et une plaque d'extrémité 75 fixée au couvercle 76 de l'enveloppe 14.

   cet organe d'arrêt peut coulisser dans un trou 77 et il présente une bride 78 s'étendant vers l'extérieur et coopérant avec un épaulement 79 du couvercle 76 pour limiter son mouvement extreme dans la direction de la crémaillère 61.Le ressort 58 est plus fort que le ressort   73.   



   Les pièces étant ainsi construites,lorsque le conducteur abaisse la pédale et fait ainsi basculer la manivelle 53 vers la gauche,le pignon 60 tourne et déplace la crémaillère 61 vers la droite contre l'action du ressort 67,ce qui fait à. son tour bas- culer le levier 38 vers sa position représentée en pointillé. avec cette conséquence que le levier 34 bascule pour se mettre hors de liaison avec la broche 29 et permettre à la soupape de décharge de se fermer tandis que le levier 34 se met en prise avec la broche 30 de la soupape d'admission 22 et agit sur celle- ci pour ouvrir la soupape et permettre à l'air comprimé du réser 

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 voir 6 d'entrer dans le système defreins par la lumière 24,la chambre 23 et les conduits   27   et 38,pour gagner le tuyau de freins 9.

   Lorsque l'air entre dans le système de freinage,une partie de cet air passe également du conduit 28 dans le conduit 46 et dans la chambre 45 et cet air agit pour déplacer la tige vers l'extérieur contre l'action du ressort 47 et produit une pression suffisante pour surmonter l'action du ressort et pro- voquer une course du piston,et par conséquent de la tige conju- guée 40,vers l'extérieur en proportion directe de l'intensité de la pression dans le système de freinage;

   le point de pivote- ment 41 du levier de manoeuvre 38 se meut alors vers l'extérieur et la partie inférieure de ce levier est ainsi maintenue dans la position dans laquelle la crémaillère 61 l'a amené sous la commande du conducteur. ce déplacement du point de pivotement 41 vers l'extérieur fait basculer le levier 34 pour l'écarter de la broche 30,actionnant la soupape d'admission et permet ainsi à la soupape d'admission 22 de se fermer,et en même temps ce levier bascule vers la broche de commande 29 de la soupape de décharge 16, mais pas suffisamment pour déplacer cette broche vu que le levier 34 est alors dans sa position de "recouvrement" par suite du mouvement perdu existant entre les extrémités du levier 34 et les broches de commande et entre les leviers 37 et 38 à cause du pivot 36 et de l'extrémité 37 pourvue d'une fente,

  ce qui permet d ne aux deux soupapes 16 et 22 de rester sur leur siège. Pour un certain basculement limité du levier de manoeuvre 38, de   l'air   est ainsi admis dans le système de frei¯ ns nage et une certaine pression de freinage est appliquée aux frei   pistons non représentés se mouvant dans les cylindres de par l'intermédiaire de/freins 12 et le mécanisme de manoeuvre   se trouve dans une position de "recouvrement" dans laquelle les deux soupapes sont fermées et aucune d'elles n'est   réouver-   tes sauf en cas d'Un nouveau mouvement de la pédale sous la commande du conducteur.

   Si on désire augmenter la pression de freinage,on fait basculer plus fortement la partie inférieure du levier 38 par un nouveau mouvement de la crémaillère   61)le   pivot de la tige 40 restant fixe pendant cette opération à cause de l'équilibre entre la pression de freinage et la pres- 

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 sion du ressort; ce mouvement déplace de nouveau le levier 34 et lui fait ouvrir la soupape d'admission pour introduire plus d'air comprimé dans le système de freinage et augmenter la pression dans celui-ci,de sorte que le piston compensateur 43 se meut de nouveau vers l'extérieur pour comprimer davantage le ressort 77 dont la tension augmente constamment   lorsqu,il   est comprimé ;

   ce mouvement du piston 43 fait de nouveau prendre au point de pivotement 41 une autre position pour cette pression plus élevée,ce qui provoque de nouveau le mouvement du levier 34 vers une position de recouvemeng Un nouvel abaissement de la pédale provoque une nouvelle augmentation dans le système de freinage vu que plus le conducteur abaisse la pédale,plus il y a d'air introduit dans le système de freinage et plus a pression devient grande sur les freins, de sorte que le dégré de la pres- sion de freinage peut etre   @   réglé de cette manière. 



   Pour que le conducteur puisse être renseigné sur la valeur relative de la pression de freinage qu'il applique,on utilise un mécanisme de perception comprenant l'arrêt à ressort 74 qui est combiné à la crémaillère 61 de façon que lors de la premiè- re partie du mouvement de la   crémaillère, le   conducteur déplace la pédale contre l'action du ressort 66 et qu'ensuite,lors d'une augmentation de la pression de freinage, il déplace la pédale contre l'action du ressort 73; à cause de la différence de force qu'il doit appliquer pour surmonter la résistance de ces res- sorts, il sait   s'il   applique le frein et   S'il   fait une applica- tion légère ou énergique de celui-ci.

   En vue du réglage de ce mécanisme la pièce venant en contact avec la crémaillère a la forme d'un boulon   74'   vissé dans la pièce principale de l'arrêt et immobilisé dans la position de réglage par un écrou de sûreté en forme de manchon 75' dont la tête 75" est destinée à être saisie   u   moyen dune clef. 



   Comme on la indiqué précédemment,il est à conseiller, dans certaines conditions de fonctionnement,de limiter la pres- sion maxima de freinage pouvant être appliquée,et pour cette raison un organe d'arret 80 est monté en position réglable sur 

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 l'extrémité extérieure filetée 67 de la crémaillère 62 et,en venant en contact avec la face interne 81 du logement,limite le mouvement de la crémaillère même si le conducteur abaisse encore la pédale 49,vu que ce mouvement peut être absorbé par le res- sort 58 dans déplacement de la crémaillère. 



   La position à laquelle cet organe d'arrêt 80 entre en action se règle, du tablier   13,par   la rotation d'une longue roue den- tée 82 placée dans le logement 71 et engrenant avec les dents d'engrenages 83 créées sur l'organe d'arrêt 80. Le moyeu 84 de l'organe d'arrêt est monté,de façon à pouvoir coulisser,dans un trou 85 du couvercle 72 et tandis que l'organe d'arrêt 80 peut être mis en rotation de façon à se rapprocher ou s'écarter de la paroi latérale 81 pour faire varier la course de la cré- maillère 61,cet organe ne tourne pas lorsque la roue dentée 82 est immobile,mais glisse simplement le long de cette roue.

   La roue dentée 82 est mise en rotation au moyen d'un volant 86 tour nant dans une monture 87 du tablier et il est relié par un joint universel 88 à une extrémité d'une tige 89 qui est reliée à son autre extrémité par un joint universel 90 à l'extrémité, située hors du logement,de l'arbre de la roue 82.

   La liaison par joint universel représentée au dessin comprend de chaque côté un maillon   91,pourvu   de pivots 92 et 93 perpendiculaires l'un à l'autre et reliés aux pièces adjacentes.Il résulte de ce qui précède que plus la roue dentée est rapprochée,par réglage de la paroi latérale,81, plus le trajet de la crémaillère sera court et par conséquent moins le conducteur peut produire   de   mouvement du levier 38 par l'abaissement de sa pédale 49;

   la, pression de freinage introduite dans le tuyau de freins 9 peut donc être limitée pour être adaptée au mieux aux conditions de fonctionnement, Si on le désire, un index peut etre combiné à la roue 86 et un cadran peut être fixé à la monture 87,ce cadran contenant des graduations qui montrent les positions de réglage convenant pour un temps humide et pour d'autres états de la route. Grâce a cette disposition,le conducteur est empê ché d'employer une pression trop forte même s'il actionne sans beaucoup de soin sa pédale.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS .

   1) Un mécanisme de commande à soupapes pour frein à air,dans lequel l'arrivée d'air comprimé dans le système de freins et l'échappemBDtde cet air sont commandés par des soupapes d'ad mission et de décharge fermées par un ressort,destinées à être actionnées par un dispositif qui,lorsqu'il reçoit un mouvement déterminé de l'opérateur en vue d'une application des freins, est également déplacé, par un dispositif actionné par la pres- sion de l'air,jusque dans une position de recouvrement,de telle sorte qu'une certaine pression de freinage est établie et maintenue dans le système.

   2) Mécanisme,suivant la revendication l,dans lequel le disposi- tif de commande des soupapes comprend un organe pivotant sur un support qui fait partie du dispositif actionné par la pressic de l'air et qui peut se déplacer,sou s l'effet de la pression d' air établie dans le système, de la quantité dont l'organe du dis positif de commande des soupapes est déplacé par l'opérateur, en vue de fermer la soupape d'admission et de maintenir cette pression.

   3( Mécanisme suivant la revendication 2,dans lequel l'organe du dispositif de commande des soupapes qui est monté à pivot sur le support pouvant etre déplacé est relié,en vue du fonc- tionnement ,à une pédale,indépendamment de ce support,pour etre déplacé par cette pédale quel que soit le mouvement effec- tué par ce support.

   4) Mécanisme suivant les revendications 2 et 3,dans lequel l'organe du dispositif de commande des soupapes qui est monté à pivot sur le support mobile a la forme d'un levier comportant une liaison à mouvement perdu avec un second levier qui agit effectivement sur les soupapes d'admission et de décharge.

   5) Mécanisme suivant la revendication 4, dans lequel le second levier occupe une position telle par rapport aux soupapes d'ad mission et de décharge qu'il agit sur celles-ci alternativement, <Desc/Clms Page number 10> le mouvement du premier levier sous l'influence de la pédale prc. voquant l'ouverture de la soupape d'admission tandis que le mouvement de ce levier résultant du déplacement de son point dappui provoque la fermeture de cette soupape,sans ouvrir la soupape de décharge.

   6) Mécanisme suivant les revendications 2 à 5 dans lequel le déplacement du support qui fait partie du dispositif actionné par la pression de l'air se fait contre l'action d'un ressort et est limité à une amplitude donnée.

   7) Mécanisme suivant la revendication 3, dans lequel le méca- nisme reliant le dispositif de commande des soupapes à la péda- le comprend une roue dentée conjuguée à une crémaillère,la roue étant reliée à la pédale, par une bielle qui permet un mouvement relatif entre la pédale et la roue tandis que la crémaillère est reliée à l'organe du dispositif de commande des soupapes qui pivote sur le support mobile.

   8) Mécanisme suivant les revendications 1 à 7 dans lequel un mécanisme de perception est combiné au dispositif de commande des soupapes pour faire savoir à l'opérateur qu'il a fait fonctionner ce dispositif et pour le prévenir du fait qu'il ap- plique les freins.

   9) Mécanisme suivant la revendication 8, dans lequel le mécanis- me de perception a la forme d'un dispositif à ressort établi de façon à s'opposer au mouvement d'une pièce du mécanisme re- liant le mécanisme commandant les soupapes à la pédale déplacée par l,opérateur,l,intensité de cette opposition servant à signaler à l'opérateur l'intensité de son application des freins 10) Mécanisme suivant la revendication 9,dans lequel le disposi- tif à ressort est établi de façon à s'opposer au mouvement de la crémaillère qui fait partie du mécanisme reliant à la pédale le dispositif de commande des soupapes.

   11) Mécanisme suivant les revendications 1 à 10 comportant un dispositif réglable capable de limiter l'amplitude du fonctionne ment du dispositif de commande des soupapes,et limitant ainsi la valeur de la pression de freinage qui peut être employée par l'opérateur. <Desc/Clms Page number 11>

   12) Mécanisme suivant la revendication 11,dans lequel le dispositif réglable limitant la pression de freinage peut être réglé,par l'opérateur,de son poste sur le véhicule.

   13) Mécanisme suivant les revendications 11 et 12,dans lequel le dispositif réglablelimitant la pression de freinage a la forme d'un arrêt associé à une pièce du mécanisme reliant le dispositif de commande des soupapes à la pédale actionnée par l'opérateur.

   14) Mécanisme,suivant la revendication 13,dans lequel l'arrêt occupe une position réglable sur une partie de la crémaillère du mécanisme reliant à la pédale le dispositif commandant les soupapes.

   15) Mécanisme suivant la revendication 14,dans lequel l'arrêt a la forme d,une roue dentée montée sur l'extrémité filetée de la crémaillère et pouvant recevoir une rotation sur celle-ci sous l'action d'une roue dentée qui est en prise avec cette roue dentée d'arrêt et que l'on peut faire tourner au moyen d'un volant monté sur le tablier du véhicule 16)Mécanisme suivant les revendications 1 à 15 dans lequella soupape d'admission a une forme assurant une ouverture effecti- ve graduellement croissante du passage lorsque la soupape s'écarte de la position fermée.

   17) Mécanisme suivant les revendications 1 à 16, dans lequel la soupape de décharge a une forme assurant une ouverture effective graduellement croissante du passage lorsque la soupa pe d'écarte de la position fermée.

   18) Un mécanisme de commande à soupapes pour freins à air en substance tel qu'il est décrit ci-dessusavec référence au dessin annexé.