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" Perfectionnements aux freins utilisant Pour leur fonctionnement le moteur du véhicule ".
L'invention se rapporte au$ freins pneumatiques utili- sant pour leur fonctionnement le moteur du véhicule, ce qui est réalisé en obturant la conduite d'échappement du moteur.
Dans ces conditions, la vitesse du véhicule est ralentie par une force de retardement correspondant à la résistance offer- te par le moteur qui est entraîné par le véhicule et agit à
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la façon d'un compresseur de fluide. Le moteur développe ainsi dans la conduite d'échappement et de préférence dans un réser- voir une pression qai est utilisée pour serrer les freins à friction.
Dans les dispositifs de freinage de ce genre, l'obtura- teur du conduit d'échappement et les freins pneumatiques à friction sont ordinairement commandés par deux pédales ou le- viers indépendants. si la pédale de commande de l'obturateur est aotionnée par le conducteur avant la pédale de commande des freins, non seulement le moteur agissant comme oompres- seur ne provoque pas au début un effort de freinage suffisant, mais on court aussi les risques que les freins pneumatiques à friction ne fonctionnent pas dans ces conditions, parce que ltobturation de la conduite d'échappemet du moteur est une condition nécessaire au développement d'une pression suffi- sante pour actionner les freins à friction.
Si le moteur com- prime le fluide dans un réservoir, il peut également arriver qui une partie da fluide de ce réservoir ait été atilisée pour un serrage antériear des freins et que sa pression soit insuf- fisante poar an nouveau serrage des freins.
Pour qae l'actionnement de la pédale des freins à fric- tion avant la pédale de l'obturateur ait pour résultat un cer- tain effort de freinage, la pédale des freins à friction doit être reliée mécaniquement aux organes de l'appareil des freins à friction, mais en tenant oompte qu'à l'effort maximum de freinage réalisable dans ces conditions correspond la force maxima de freinage susceptible d'être exercée par le conduc- teur par l'intermédiaire de la timonerie des freins et qutel- le sera insuffisante dans le cas de lourdes charges; en outre, une remorque à frein pneumatique à friction ne sera pas du tout freinée en pareille circonstance.
Saivant une des particularités de l'invention, ltobtu-
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rateur et les freins pneumatiques à friction sont combinés de façon à être commandes par une pédale ou organe équivalent dont le déplacement initial, pour effectuer un serrage des freins, provoque la fermeture rapide de la conduite d'échappe- ment et ensuite le fonctionnement de la valve de commande des freins à friction, tandis que la conduite d'échappement da mo- teur reste fermée. On assure ainsi l'obtention de la pression requise pour le fonctionnement des freins à friotion en toute circonstance. On évite aussi les inconvénients signalés, en simplifiant la commande de ce freinage combiné.
Lorsqu'un véhicule muni d'un appareil de freinage du genre indiqué a ses freins serrés et est sur le point de star- rêter, le conducteur aotionne avant tout l'obturateur pour ouvrir la conduite d'échappement, puis la pédale d'embrayage ou son équivalent pour débrayer le moteur des organes de trans- mission qui le relient aux roues, il relâche ensuite les freins pneumatiques à friction ,tandis que le véhicule est maintenu à
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l'arrgt par des freins d'arre't.
Si le conducteur attaque la pédale d'embrayage pour dé- brayer le moteur avant d'ouvrir la conduite d'échappement en manoeuvrant convenablement l'obturateur, le moteur sera néan- moins immobilisé.
Suivant une autre partioularité de l'invention, dès qu' on commence à abaisser la pédale d'embrayage pour débrayer le moteur, celle-ci actionne l'obturateur qui ouvre la conduite d'échappement et la pédale, en continuant à s'abaisser, effec- tue le débrayage du moteur.
Suivant une autre particularité de l'invention, la péda- le de l'accélérateur agit dès le début de son abaissement sur l'obturateur pour ouvrir la conduite d'échappement et en con- tinuant d'abaisser la pédale on effectue l'accélération du mo- teur. Il est évident que la conduite d'échappement restera
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ouverte tant que la pédale de l'accélérateur sera abaissée.
La fermeture de l'obturateur qui demande un effort minime se fait rapidement, de préférence par la détente d'un ressort déclenché par la pédale des freins pour une course initiale relativement faible. Comme la réouverture de l'obturateur né- oessite un effort plus important, en raison de la pression qu' il supporte, elle peut être effectuée par la pression réali- sée dans un cylindre qui en même temps est employée pour com- primer à nouveau le ressort de fermeture de l'obturateur. La pression nécessaire pour actionner l'obturateur et ouvrir la conduite d'échappement est fournie par le moteur qui fonction- ne comme compresseur.
Il est évident que cette pression sera toujours disponible lorsque ltobturateur est fermé ; effet, la fermeture de la valve suppose le véhicule en marche et par suite le fonctionnement du moteur comme compresseur, un sys- tème de valve est prévu entre la conduite d'échappement et le réservoir, d'une part./entre le cylindre de frein à fluide oom-
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primé et le cylindre de commande d'obturateurcltantre part.
Cette valve est disposée pour utiliser comme source de fluide soit la conduite d'échappement, soit le réservoir ou les deux à la fois, suivant les rapports des pressions obtenues respeo- tivement dans la conduite d'échappement et dans le réservoir. belge une valve de ce genre est décrite dans le brevet/355.966 au nom de la Compagnie des Freins Westinghouse.
L'actionnement de l'obturateur pour ouvrir la conduite d'échappement au moyen de fluide sous pression peut être com- mandé au moyen de deux valves connectées en parallèle. L'une
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par la pédale d'embraya e ou son équivalegt et l'autre de ces valves est commandée/par la pédale de l'accélérateur ou son équivalent; dans ces conditions, des qu'on commence à abais- ser l'Une ou l'autre de ces pédales pour, suivant le cas, dé- brayer ou accélérer'le moteur, le fluide sous pression est ad- mis au cylindre de l'obturateur qui ouvre la conduite d'échappe-
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ment. Le cylindre est mis en communication aveo l'atmosphère et la conduite d'échappement ouverte seulement lorsque les deux pédales sont au repos ou dans leurs positions normales.
Pour bien faire comprendre l'invention, on va décrire, uniquement à titre d'exemple, un dispositif qui y est conforme, en se référant à l'unique figure du dessin annexé.
La conduite d'échappement du moteur ( non figurée sur les dessins ) est indiquée en l; elle débouche dans une boite 2 munie d'un orifice de sortie 3 oommuniquant aveo une oondui- te 4 débouchant dans l'atmosphère. L'ouverture et la fermeture de l'orifice 3 est effectuée par un obturateur 5 commandé par un levier 6 qui osoille autour d'un pivot fixe 7.
Lorsque l'orifice 3 est fermé par l'obturateur 5, le fluide est comprimé dans la conduite d'échappement 1 et dans la botte 2 et admis par une conduite 8 dans une chambre 9 d' une valve 10.
Le corps de la valve 10 renferme deux chambres divisées par un diaphragme flexible 11. Ce diaphragme actionne un ola- pet 12 qui commande la communication entre la chambre 9 et une ohambre 13 reliée à une conduite 14. Le diaphragme aotionne également un clapet 15 commandant la communication entre la chambre 13 et une chambre 16 reliée par une conduite 17 à un réservoir 18. un trou oalibré 19 établit une communication constante entre les chambres 13 et 16. La conduite 17 est re- liée, par une conduite 20, à une ohambre 21 située au-dessus du diaphragme 11.
L'obturateur 5 est amené à sa position normale ou d'ou- verture, qu'il occupe sur le dessin, au moyen d'un cylindre 22 d'aotionnement de l'obturateur contenant un piston 23 dont la tige 24, convenablement guidée en 25, est accouplée au bras 6 de l'obturateur 5 par une connexion flottante 26 réalisée au moyen d'un doigt engagé dans une rainure. Le piston 23 est
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amené à sa position à gauche qatil occupe sur le dessin, aor- respondant à ltoaverture de l'obturateur 5, par l'admission de fluide sons pression dans le cylindre 22 à travers une con- duite 27 alimentée par la conduite 14, aommandée par l'une ou l'antre des valves 28.
Ces deux valves sont exactement semblables et elles com- prennent des clapets à double effet 29 commandées individuel- lement par les leviers des pédales 30 et 31 d'embrayage et d' accélérateur, respeativement.
Le levier de la pédale d'embrayage 30 est monté sur un pivot fixe 32 et en marche normale il est maintenu dans la po- sition indiquée sur le dessin par an ressort 33. Dans cette position, le levier de la pédale 30 maintient le clapet 29 ap- pliqué sur son siège de gauche 36 par l'intermédiaire d'une tige 34 qui agit contre l'action antagoniste d'au ressort 35.
Dans ces conditions la conduite 14 est isolée par le clapet 29, tandis qu'une oondaite 37 en communication avec une valve à double effet 38 connectée à la conduite 27 est mise en aomnu- nioation avec l'atmosphère par l'intermédiaire du siège de droi- te 39 du clapet de la valve 28.
Le levier de la pédale d'em- brayage est relié à l'embrayage par une connexion flottante 40 ( doigt se déplaçant dans une rainure ) et,au début de son dé- placement, pour prendre la position 301,le levier agissant oon- tre l'action du ressort 33 n'attaque pas encore ltembrayage, mais permet au ressort 35 de déplacer le double clapet 29 en le décollant de son siège de gauche 36 pour l'appliquer sur son siège de droite 39, ce qui coupe la communication entre la oon- daite 37 et l'atmosphère et établit la communication entre la conduite 14, de fluide sous pression, et la conduite 37. Le le- vier de la pédale en continuant à se déplacer de la position 30' à la position 30''effectue le débrayage.
De même,le levier 31 de la pédale de l'accélérateur,qui
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est monté sur un pivot fixe 41 et maintenu dans la position montrée sur le dessin par un ressort 42, est relié à l'accé- lérateur par une connexion flottante 43. Le déplacement initi- al du levier de la pédale 31 de 1'accélérateur, pour lui faire prendre la position 31',permet au ressort 35 de la valve 28 reliée au levier de la pédale, de décoller le double clapet de son siège de gauche 36 et de l'appliquer sur son siège de droite 39 coupant ainsi la communication entre l'atmosphère et une conduite 55 connectée à la valve à double effet 38 établis- sant la communication entre la conduite 14 de fluide sous pres- sion et la conduite 44.
Un ressort 45 est interoalé entre le fond de gauche dit cylindre 22 et le piston 23 et ce ressort sert à fermer rapi- dement le volet de l'obturateur 5 et par suite l'orifice 3 d' éohappement,lorsque cela devient permis.
Comme montré sur le dessin, le ressort a été comprimé par le fluide sous pression admis par une des valves 28 dans le cylindre 22 et cette admission a eu lieu grâce à l'action- nement préalable du levier de la pédale d'embrayage 30 on du levier de la pédale d'accélération 31. Le relâchement des deux leviers de pédales 30 et 31, à la suite duquel ils reprennent les positions montrées en lignes pleines sur le dessin, a per- mis l'échappement dans l'atmosphère du fluide sons pression du cylindre 22 par la conduite 27, mais le piston 23 est maintenu dans sa position de gauche contre l'action du ressort par un loquet 46 à crochet engagé dans an crochet 47 formé par l'ex- trémité de la tige 24 du piston et ainsi l'obturateur 5 est maintenu ouvert.
Le loquet 46 est monté en 48 sur un levier 49 qui peut osciller autour d'un axe fixe 50 et le loquet est ap- puyé par un ressort 52 sur une butée d'arrêt formée par le le- vier 49. Le levier 49 est actionné par une came 53 montée sur un axe fixe 54 et l'oscillation de la came est effectuée par
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le levier de la pédale de frein 55 auquel elle est reliée par une tige 56 et un bras 57.
Le levier de la pédale de frein 55 est monté sur un pi- vot fixe 58 et est maintenu dans la position montrée sur le dessin par un ressort 59. Le levier de la pédale de frein est accouplé,par une connexion flottante 60,à une valve distriba- trioe 61 de commande des freins. Le déplacement initial du levier de frein,qui l'amène à la position 55; fait tourner la came 53 en sens aontraire des aiguilles d'une montre et fait tourner le levier 49 dans la même direction autour de son pi- vot 50, ce qui dégage le crochet du loquet 46 du crochet 47 formant l'extrémité de la tige 24 du piston.
Le levier de la pédale,continuant à se déplacer de la position 55' à la posi- tion 55''provoque le serrage des freins par l'intermédiaire de la valve distributrice 61 qui commande la communication entre un cylindre de frein 62 et l'atmosphère ,d'une part,et, diantre part, entre le cylindre de frein 62 et la conduite 14 du fluide sous pression.
Le cylindre de frein 62 est monté sur un véhicule trac- teur et est relié à la valve distributrice 61 par une condui- te 63 qui est aussi reliée,par des conduites flexibles, à une valve distributrice 64, montée sur le véhioule remorqué; cet- te dernière valve distributrie commande l'admission du fluide d'un réservoir 65, monté sur la remorque, à son aylindre de frein 66 et son échappement du cylindre, suivant que le cylin- dre de frein 62 est lui-même chargé on déchargé. Le réservoir 65 de la remorque est chargé par le réservoir 18 du traoteur par une conduite 67.
Le fonationnement de l'appareil décrit est le suivant :
Sur le dessin, l'appareil est montré avec les organes dans la position qu'ils occupent quand le véhicule est au re- pos. Les leviers des pédales de frein 55, d'embrayage 30 et de
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l'accélérateur 31 sont relâchées et ils sont retenus dans les positions montrées en lignes pleines sur le dessin par les res- sorts 59, 33 et 42 respectivement. La oame 53 permet alors l' engagement du crochet du loquet 46 dans le crochet 47 de la tige 24 du piston qui est maintenu dans la position à gauche oontre l'aotion antagoniste du ressort 45. Dans ces conditions, l'obturateur 5 est ouvert et donne un libre passage aux gaz d' échappement par l'orifice 3 qui fait communiquer la conduite 1 aveo la conduite 4 débouchant dans l'atmosphère.
Le cylindre 22 communique avec l'atmosphère par la conduite 27, la valve à double effet 38 et une des valves 28. pour mettre le véhicule en marche avant,le conducteur effeotue les manoeuvres ordinaires avec le levier à pédale 30 d'embrayage et le levier à pédale 31 de l'accélérateur et on voit que l'abaissement des pédales met en communication la con- duite 14 de :fluide sous pression avec la conduite 27 par l'une ou l'autre des valves 28 et la valve 38 à double effet, mais que la conduite 14 soit chargée ou non de fluide sous pression, le piston 23 de commande de l'obturateur ne sera pas déplacé de la position à gauche qu'il occupait précédemment.
Si le conducteur veut serrer les freins pour descendre une oôte, il relâche le levier à pédale de l'accélérteur et il abaisse le levier à pédale 55 des freins. D'abord le levier des freins, en se déplaçant pour prendre la position 55', par l'intermédiaire de la tige 56 et du bras 57,fait tourner la oame 53 en sens contraire des aiguilles d'une montre, le le- vier 49 tourne dans la même direction et dégage le crochet du loquet 46 du crochet de la tige 24 du piston et il en résulte que le piston 23 et sa tige 24 sont rapidement déplacés à droi te et font toarner le levier 6 dans le sens des aiguilles d' une montre qui amène l'obturateur 5 au-dessue de l'orifice 3 pour le fermer.
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Le motear entraîne par le véhicule fonctionne alors à la façon d'un compresseur et l'air comprimé dans la conduite 1 est admis,par la conduite 8,dans la chambre 9 de la valve 10.
La pression développée dans la chambre 9 soulève le diaphrag- me 11 qui applique le clapet 15 sur son siège,tandis qu'il décolle le clapet 12 et établit la communication entre la oon- duite 8 et la conduite 14.
Le levier de la pédale des freins.continuant à se dépla- cer pour prendre la position 55''.actionne la valve distribu- trioe 61 qui coupe la communication entre le cylindre de frein 62 et l'atmosphère et établit la communication entre la condui- te 14 et le cylindre de frein 62,. Le moteur agissant comme com- presseur envoie le fluide sous pression,par les conduites 8,14 et 63,aa cylindre de frein qui serre les freins du véhicule.
En même temps,le réservoir 18 est chargé de fluide sous pression par le trou calibré 19 et lorsque la pression dans le réservoir 18 et la chambre 21 de la valve 10 devient égale à la pression dans la chambre 9, le diaphragme flotte dans une position moyenne qui maintient les clapets 12 et 15 décollés de leurs sièges et l'air comprimé provenant de la conduite 8 ou du réservoir 18 est admis dans la conduite 14. Si,pour une cause quelconque, la pression dans la conduite 8 et la chambre 9 tombe en dessous de la pression du réservoir 18 et de la chambre 21, le diaphragme est infléchi vers le bas et le cla- pet 12 est fermé, tandis que le clapet 15 est ouvert et la pression du réservoir 18 est seule transmise dans la conduite 14.
Les détails d'une valve semblable à la valve 10 et servant belge pour le même but sont décrits dans le brevet/355.966 an nom de la compagnie des Freins westinghoase.
En même temps ,le fluide est admis ,par la conduite 63 à la valve distributrice 64 et provoque le freinage de la remor- que par le cylindre de frein 66. Le réservoir 65 de la remorque
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est chargé par le réservoir 18 par la conduite 67 et si la re- morque est détachée du tracteur, la rupture de la conduite 67 fait agir la valve distributrice 64 qui provoque un serrage automatique des freins de la remorque dont le cylindre de frein 66 est alimenté par le fluide du réservoir 65.
pour desserrer les freins, le conducgeur relâche la pé- dale de frein 55 et par suite la valve distributrice 61 de commande des freins coupe la communication entre les conduites 14 et 63 et établit la communication entre la conduite 63 et l'atmosphère. Le levier à pédale 55,dans la dernière phase de son déplacement.pour revenir à sa position normale ou de dé- part,fait tourner la oame 63 dans la direction des aiguilles d'une montre, ce qui permet au levier 49 de tourner dans la même direction et de revenir à la position qu'il occupe sur le dessin.
Le conducteur abaisse alors le levier à pédale 31 pour avancer et au début de son déplacement le levier,par l'inter- médiaire du clapet 29 à double effet,coupe la communication entre la conduite 44 et l'atmosphère et établit la oommunioa- tion entre la conduite 14 du fluide sons pression et la oondui- te 44. Le fluide sous pression est admis de la conduite 14 au cylindre 22 par la conduite 44, la valve à double effet 38 et la conduite 27.
Le fluide sous pression agissant sur le piston 23 le repousse à gauohe contre l'action antagoniste du ressort 45 et le piston est maintenu encore une fois dans la position de gauche par le crochet 47 de sa tige en prise avec le crochet du loquet 46 ; dans ces conditions, l'obturateur 5 découvre l' orifice 3, tandis que la compression du ressort 45 emmagasine l'énergie nécessaire pour refermer rapidement à nouveau l'ob- turateur.
D'autre part, si le conducteur veut arrêter le véhicule, il relâche le levier à pédale 31 et il abaisse le levier de frein à pédale 55 en le poussant à fin de course. pendant la
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première phase da déplacement da levier 55, l'obturateur 5 se ferme comme on l'a décrit précédemment et,pendant la seconde phase de son déplacement,les freins sont serrés, juste avant l'arrêt du véhicule, le conducteur abaisse le levier à pédale d'embrayage 30 pour débrayer le moteur,. Pour éviter l'immobi- lisation du moteur dans ces conditions, l'obturateur 5 sera maintenu ouvert.
En conséquence, la première phase du mouve- ment du levier à pédale est oombinée de façon à produire le même effet que celui de la première partie du déplacement du levier à pédale de l'accélérateur, à savoir, de provoquer l'ad- mission de l'air comprimé au cylindre 22. Dans ce cas, l'air comprimé est admis au cylindre 22 par la valve 28, la conduite 37, la valve à double effet 38 et la conduite 27; le piston 23 et sa tige 24 sont alors poussés à gauche et permettent à 1' obturateur 5 d'ouvrir l'orifioe 3.
Dès qae le véhioule s'arrête, le mécanicien relâche le levier 55 de la pédale de freinage, tandis que le piston 23 et sa tige 24 sont maintenus dans leurs positions de gauche par l'engagement du crochet 47 dans le crochet 46 du loquet,de tel- le façon que le conducteur peut abandonner le levier 30 de la pédale d'embrayage et serrer un autre frein pour maintenir le véhicule au repos.
Alors,sans rien changer aux habitudes du oonduoteur,qui commande instinctivement les trois leviers à pédale dans l'or- dre voulu, il n'y a pas possibilité de courir le risque que les freins ne soient pas serrés, par exemple au cas de manque de pression dans le réservoir, parce que le fluide comprimé par le moteur peut être utilisé directement comme source de pression pour le freinage, car l'obturateur fermera toujours l'orifice de la conduite d'échappement juste avant le fonction- nement.de la valve de commande des freins;
également le conduc- teur ne peut pas, par inadvertance, immobiliser le moteur
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en laissant l'obturateur fermé lorsqu'il arrête le véhicule, s'il a effectué,comme à l'ordinaire,le débrayage juste avant l'arrêt, car le débrayage assure l'ouverture de l'orifice de la conduite d'échappement; pour assurer la réouverture de la conduite d'échappement après un serrage partiel des freins (n' allant pas jusqu'à provoquer l'arrêt complet ), le déplacement initial du levier à pédale de l'accélérateur admet automatique- ment de l'air comprimé au cylindre d'aotionnement de l'obtura- teur pour provoquer son ouverture.
Si,quelque temps après que le véhioule est arrêté, le conducteur abaisse le levier 55 de la pédale de frein, l'obtu- rateur 5 sera fermé par le ressort 43 et il devra être ouvert à nouveau à la main. Dans ce but, on a prévu une tige flexible attachée au bras 6 de l'obturateur 5 pour couvrir et le main- tenir ouvert en l'enclenchant aveo le loquet 46.
Au lieu de oommander mécaniquement le levier 49 portant le loquet 46, ce levier peut être aotionné électriquement sous le contrôle du levier 55 de la pédale de frein et ce disposi- tif présente un intérêt particulier dans le cas d'un véhioule comportant deux moteurs dont les conduites d'échappement doi- vent être fermées simultanément, Dans ce cas,la came 53 sera remplacée par un éleotroaimant aotionnant le levier 49 et cet éleotro sera désexcité quand le levier de la pédale de frein 55 occupera la position montrée en lignes pleines sur le des- sin et exoité dans toutes les autres positions du levier de la pédale de frein.
De même,les valves 28 peuvent être rempla- cées par les valves électromagnétiques à double effet qui sont désexcitées dans les positions 30 et 31 des leviers des péda- les d'embrayage et de l'accélérateur et sont excitées dans tou- tes les autres positions de ces leviers.
On a décrit les moyens que l'on a trouvés les mieux ap- propriés pour la réalisation de l'invention,qui n'est nullement
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limitée aux dispositifs décrits et qui sont susceptibles de modifications suivant des circonstances particulières d'appli- cation.
REVENDICATIONS. l.- Appareil de freinage à fluide sous pression, pour véyhioules da genre comprenant des dispositions pour obturer le conduit d'échappement da moteur, afin d'effctuer l'action de freinage, le fluide soas pression,produit dans la canalisation d'échappement ou dans un réservoir qai y est relié, étant uti- lisé pour effectuer le fonctionnement d'un frein à friotion, dans lequel l'obturateur et le frein à friction sont disposés pour être contrôlés par un levier à pédale oa son équivalent, dont le mouvement initial ayant pour but d'appliquer les freins, est disposé pour créer l'action de l'obturateur, de manière à fermer rapidement le conduit dtéohappement,
le mouvement sab- séqaent de la pédale ou de son équivalent étant disposé pour effectuer le fonctionnement d'un dispositif à valve contrôlant l'alimentation du fluide sous pression au frein à friction, dans le bat proposé.
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"Improvements to brakes using the vehicle engine for their operation".
The invention relates to pneumatic brakes using the engine of the vehicle for their operation, which is achieved by closing off the exhaust line of the engine.
Under these conditions, the speed of the vehicle is slowed down by a retarding force corresponding to the resistance offered by the engine which is driven by the vehicle and acts at
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the way of a fluid compressor. The engine thus develops in the exhaust line and preferably in a reservoir a pressure qai is used to apply the friction brakes.
In braking devices of this kind, the shutter of the exhaust duct and the air friction brakes are usually controlled by two independent pedals or levers. If the shutter control pedal is actuated by the driver before the brake control pedal, not only does the motor acting as a compressor not initially produce sufficient braking force, but there is also the risk that Air friction brakes do not work under these conditions, because plugging the engine exhaust line is a necessary condition for developing sufficient pressure to operate the friction brakes.
If the engine compresses the fluid in a reservoir, it can also happen that a part of the fluid in that reservoir has been used for an earlier application of the brakes and that its pressure is insufficient to re-apply the brakes.
In order for the operation of the friction brake pedal before the shutter pedal to result in a certain braking force, the friction brake pedal must be mechanically connected to the parts of the brake apparatus. friction, but taking into account that the maximum braking force achievable under these conditions corresponds to the maximum braking force likely to be exerted by the driver via the brake linkage and this will be insufficient in the case of heavy loads; furthermore, a trailer with an air friction brake will not be braked at all under such circumstances.
Knowing one of the peculiarities of the invention, the obtu-
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rator and pneumatic friction brakes are combined so as to be controlled by a pedal or equivalent device, the initial movement of which, in order to apply the brakes, causes the rapid closing of the exhaust pipe and then the operation of the friction brake control valve, while the engine exhaust line remains closed. This ensures that the pressure required for the operation of the friotion brakes is obtained in all circumstances. The drawbacks mentioned are also avoided by simplifying the control of this combined braking.
When a vehicle fitted with a braking device of the type indicated has its brakes applied and is about to start, the driver first actuates the shutter to open the exhaust pipe, then the clutch pedal. or its equivalent to disengage the motor from the transmission components which connect it to the wheels, it then releases the pneumatic friction brakes, while the vehicle is held at
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stop by stop brakes.
If the driver applies the clutch pedal to disengage the engine before opening the exhaust pipe by operating the shutter properly, the engine will nonetheless be immobilized.
According to another particularity of the invention, as soon as one begins to lower the clutch pedal to disengage the motor, the latter actuates the shutter which opens the exhaust pipe and the pedal, continuing to lower. , disengages the engine.
According to another feature of the invention, the accelerator pedal acts from the start of its lowering on the shutter to open the exhaust pipe and by continuing to lower the pedal, acceleration is effected. of the motor. It is obvious that the exhaust line will remain
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open as long as the accelerator pedal is depressed.
Closing of the shutter, which requires minimal effort, is done quickly, preferably by releasing a spring triggered by the brake pedal for a relatively small initial stroke. As the reopening of the shutter requires a greater effort, owing to the pressure which it supports, it can be effected by the pressure produced in a cylinder which at the same time is used to compress again. the shutter closing spring. The pressure required to actuate the shutter and open the exhaust line is supplied by the engine which functions as a compressor.
It is obvious that this pressure will always be available when the shutter is closed; Indeed, closing the valve assumes the vehicle is running and therefore the engine is functioning as a compressor, a valve system is provided between the exhaust pipe and the reservoir, on the one hand. fluid brake oom-
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award-winning and the shutter control cylinder being part.
This valve is arranged to use as a source of fluid either the exhaust pipe or the reservoir or both at the same time, depending on the pressure ratios obtained respectively in the exhaust pipe and in the reservoir. Belgian a valve of this kind is described in patent / 355.966 in the name of the Westinghouse Freins Company.
The actuation of the shutter to open the exhaust line by means of pressurized fluid can be controlled by means of two valves connected in parallel. Moon
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by the clutch pedal or its equivalent and the other of these valves is controlled / by the accelerator pedal or its equivalent; under these conditions, as soon as one or the other of these pedals is started to disengage or accelerate the engine, as the case may be, the pressurized fluid is admitted to the cylinder of the engine. shutter that opens the exhaust pipe
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is lying. The cylinder is placed in communication with the atmosphere and the exhaust pipe open only when the two pedals are at rest or in their normal positions.
In order to make the invention fully understood, a device which conforms thereto will be described, purely by way of example, with reference to the single figure of the appended drawing.
The engine exhaust line (not shown in the drawings) is indicated at l; it opens into a box 2 provided with an outlet orifice 3 communicating with an oondui- ture 4 opening into the atmosphere. The opening and closing of the orifice 3 is carried out by a shutter 5 controlled by a lever 6 which oscillates around a fixed pivot 7.
When the orifice 3 is closed by the shutter 5, the fluid is compressed in the exhaust pipe 1 and in the boot 2 and admitted through a pipe 8 into a chamber 9 of a valve 10.
The body of the valve 10 contains two chambers divided by a flexible diaphragm 11. This diaphragm actuates a valve 12 which controls the communication between the chamber 9 and a chamber 13 connected to a pipe 14. The diaphragm also actuates a valve 15 controlling the communication between the chamber 13 and a chamber 16 connected by a pipe 17 to a reservoir 18. a calibrated hole 19 establishes constant communication between the chambers 13 and 16. The pipe 17 is connected, by a pipe 20, to a chamber 21 located above diaphragm 11.
The shutter 5 is brought to its normal or opening position, which it occupies in the drawing, by means of a cylinder 22 for actuating the shutter containing a piston 23 whose rod 24, suitably guided. at 25, is coupled to the arm 6 of the shutter 5 by a floating connection 26 made by means of a finger engaged in a groove. Piston 23 is
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brought to its position to the left which it occupies in the drawing, corresponding to the warning of the shutter 5, by the admission of fluid under pressure into the cylinder 22 through a pipe 27 supplied by the pipe 14, controlled by one or more of the valves 28.
These two valves are exactly alike and include double acting flaps 29 individually controlled by the clutch and accelerator pedal levers 30 and 31, respectively.
The clutch pedal lever 30 is mounted on a fixed pivot 32 and in normal operation it is held in the position shown in the drawing by a spring 33. In this position, the pedal lever 30 holds the valve. 29 applied to its left seat 36 by means of a rod 34 which acts against the antagonistic action of spring 35.
Under these conditions, the pipe 14 is isolated by the valve 29, while an oondaite 37 in communication with a double-acting valve 38 connected to the pipe 27 is placed in aomnuionation with the atmosphere via the valve seat. right 39 of the valve flap 28.
The clutch pedal lever is connected to the clutch by a floating connection 40 (finger moving in a groove) and, at the start of its movement, to take position 301, the lever acting oon- The action of the spring 33 does not yet attack the clutch, but allows the spring 35 to move the double valve 29 by taking it off from its left seat 36 to apply it to its right seat 39, which cuts off communication between the wave 37 and the atmosphere and establishes communication between the pressurized fluid line 14 and the line 37. The pedal lever continuing to move from position 30 'to position 30 '' disengages.
Likewise, the lever 31 of the accelerator pedal, which
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is mounted on a fixed pivot 41 and held in the position shown in the drawing by a spring 42, is connected to the accelerator by a floating connection 43. The initial displacement of the pedal lever 31 of the accelerator , to make it take position 31 ', allows the spring 35 of the valve 28 connected to the pedal lever, to take off the double valve from its left seat 36 and to apply it to its right seat 39 thus cutting the communication between the atmosphere and a line 55 connected to the double acting valve 38 establishing communication between the pressurized fluid line 14 and the line 44.
A spring 45 is interposed between the left end of said cylinder 22 and the piston 23 and this spring serves to rapidly close the shutter of the shutter 5 and therefore the exhaust port 3, when this becomes permissible.
As shown in the drawing, the spring was compressed by the pressurized fluid admitted by one of the valves 28 into the cylinder 22 and this admission took place by means of the prior actuation of the lever of the clutch pedal 30 or of the accelerator pedal lever 31. The release of the two pedal levers 30 and 31, following which they return to the positions shown in solid lines in the drawing, allowed the escape into the atmosphere of the fluid The cylinder 22 is pressurized by the pipe 27, but the piston 23 is held in its left position against the action of the spring by a hook latch 46 engaged in a hook 47 formed by the end of the rod 24 of the piston and thus the shutter 5 is kept open.
The latch 46 is mounted at 48 on a lever 49 which can oscillate about a fixed axis 50 and the latch is supported by a spring 52 on a stopper formed by the lever 49. The lever 49 is pressed. actuated by a cam 53 mounted on a fixed axis 54 and the oscillation of the cam is effected by
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the lever of the brake pedal 55 to which it is connected by a rod 56 and an arm 57.
The brake pedal lever 55 is mounted on a fixed pivot 58 and is held in the position shown in the drawing by a spring 59. The brake pedal lever is coupled, by a floating connection 60, to a distribution valve 61 for controlling the brakes. The initial movement of the brake lever, which brings it to position 55; turns cam 53 counterclockwise and turns lever 49 in the same direction around its pin 50, which disengages latch hook 46 from hook 47 forming the end of the rod 24 of the piston.
The pedal lever, continuing to move from position 55 'to position 55' 'causes the brakes to be applied by means of the distributor valve 61 which controls communication between a brake cylinder 62 and the brake cylinder. atmosphere, on the one hand, and, diantre part, between the brake cylinder 62 and the pipe 14 of the pressurized fluid.
The brake cylinder 62 is mounted on a towing vehicle and is connected to the distributor valve 61 by a pipe 63 which is also connected, by flexible pipes, to a distributor valve 64, mounted on the towed vehicle; this last distributor valve controls the admission of fluid from a reservoir 65, mounted on the trailer, to its brake cylinder 66 and its exhaust from the cylinder, depending on whether the brake cylinder 62 is itself loaded or dump. The tank 65 of the trailer is loaded by the tank 18 of the traotor by a pipe 67.
The basis of the apparatus described is as follows:
In the drawing, the apparatus is shown with the components in the position they occupy when the vehicle is at rest. The levers for the brake 55, clutch 30 and
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accelerator 31 are released and they are retained in the positions shown in solid lines in the drawing by springs 59, 33 and 42 respectively. The oame 53 then allows the engagement of the hook of the latch 46 in the hook 47 of the rod 24 of the piston which is maintained in the left position against the antagonistic action of the spring 45. Under these conditions, the shutter 5 is open. and gives a free passage to the exhaust gases through the orifice 3 which communicates the pipe 1 with the pipe 4 opening into the atmosphere.
The cylinder 22 communicates with the atmosphere through the line 27, the double-acting valve 38 and one of the valves 28. To put the vehicle in forward gear, the driver performs ordinary maneuvers with the clutch pedal lever 30 and the pedal lever 31 of the accelerator and it can be seen that the lowering of the pedals places the line 14 of: fluid under pressure with the line 27 by one or the other of the valves 28 and the valve 38 at double-acting, but whether or not the line 14 is loaded with pressurized fluid, the shutter control piston 23 will not be moved from the left position that it previously occupied.
If the driver wants to apply the brakes to lower a side, he releases the accelerator pedal lever and lowers the pedal lever 55 of the brakes. First the brake lever, by moving to take the position 55 ', by means of the rod 56 and the arm 57, turns the oame 53 in an anti-clockwise direction, the lever 49 rotates in the same direction and disengages the latch hook 46 from the hook of the piston rod 24 and as a result the piston 23 and its rod 24 are quickly moved to the right and cause the lever 6 to rotate clockwise of a watch which brings the shutter 5 above the orifice 3 to close it.
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The motear driven by the vehicle then operates like a compressor and the compressed air in line 1 is admitted, through line 8, into chamber 9 of valve 10.
The pressure developed in the chamber 9 lifts the diaphragm 11 which applies the valve 15 to its seat, while it detaches the valve 12 and establishes communication between the pipe 8 and the pipe 14.
The brake pedal lever, continuing to move to the 55 '' position, actuates the distributor valve 61 which cuts off communication between the brake cylinder 62 and the atmosphere and establishes communication between the pipe. - te 14 and the brake cylinder 62 ,. The engine acting as a compressor sends the pressurized fluid, through lines 8, 14 and 63, to the brake cylinder which applies the brakes of the vehicle.
At the same time, the reservoir 18 is charged with pressurized fluid through the calibrated hole 19 and when the pressure in the reservoir 18 and the chamber 21 of the valve 10 becomes equal to the pressure in the chamber 9, the diaphragm floats in a position means which keeps the valves 12 and 15 detached from their seats and the compressed air coming from the line 8 or from the reservoir 18 is admitted into the line 14. If, for any reason, the pressure in the line 8 and the chamber 9 falls below the pressure of the reservoir 18 and the chamber 21, the diaphragm is bent downwards and the valve 12 is closed, while the valve 15 is open and the pressure of the reservoir 18 is only transmitted in the pipe 14.
Details of a valve similar to valve 10 and serving Belgian for the same purpose are described in patent / 355,966 in the name of the Westinghoase Brakes Company.
At the same time, the fluid is admitted, through line 63 to the distributor valve 64 and causes the braking of the trailer by the brake cylinder 66. The reservoir 65 of the trailer
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is loaded by the reservoir 18 through the pipe 67 and if the trailer is detached from the tractor, the rupture of the pipe 67 causes the distribution valve 64 to act which causes an automatic application of the brakes of the trailer, the brake cylinder 66 of which is supplied with fluid from reservoir 65.
to release the brakes, the driver releases the brake pedal 55 and consequently the distributor valve 61 for controlling the brakes cuts off the communication between the lines 14 and 63 and establishes the communication between the line 63 and the atmosphere. The pedal lever 55, in the last phase of its movement. To return to its normal or starting position, turns the oame 63 in the direction of clockwise, which allows the lever 49 to turn in the same direction and return to the position it occupies on the drawing.
The driver then lowers the pedal lever 31 to move forward and at the start of its movement the lever, via the double-acting valve 29, cuts off the communication between the pipe 44 and the atmosphere and establishes communication. between the pipe 14 of the fluid under pressure and the pipe 44. The pressurized fluid is admitted from the pipe 14 to the cylinder 22 through the pipe 44, the double-acting valve 38 and the pipe 27.
The pressurized fluid acting on the piston 23 pushes it back to the left against the antagonistic action of the spring 45 and the piston is held once again in the left position by the hook 47 of its rod engaged with the hook of the latch 46; under these conditions, the shutter 5 uncovers the orifice 3, while the compression of the spring 45 stores the energy necessary to quickly close the shutter again.
On the other hand, if the driver wants to stop the vehicle, he releases the pedal lever 31 and he lowers the pedal brake lever 55 by pushing it to the end of its travel. during the
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first phase da movement da lever 55, the shutter 5 closes as described previously and, during the second phase of its movement, the brakes are applied, just before stopping the vehicle, the driver lowers the lever to clutch pedal 30 to disengage the engine ,. To prevent immobilization of the engine under these conditions, shutter 5 will be kept open.
Accordingly, the first phase of the movement of the pedal lever is combined so as to produce the same effect as that of the first part of the movement of the accelerator pedal lever, namely, to cause the admission. compressed air to cylinder 22. In this case, compressed air is admitted to cylinder 22 through valve 28, line 37, double-acting valve 38 and line 27; the piston 23 and its rod 24 are then pushed to the left and allow the shutter 5 to open the port 3.
As soon as the vehicle stops, the mechanic releases the lever 55 of the brake pedal, while the piston 23 and its rod 24 are held in their left positions by the engagement of the hook 47 in the hook 46 of the latch, so that the driver can relinquish lever 30 of the clutch pedal and apply another brake to keep the vehicle at rest.
So, without changing the habits of the oonduotor, which instinctively controls the three pedal levers in the desired order, there is no possibility of running the risk that the brakes are not applied, for example in the case of lack of pressure in the reservoir, because the fluid compressed by the engine can be used directly as a source of pressure for braking, as the shutter will always close the orifice of the exhaust pipe just before operation. the brake control valve;
also the driver cannot inadvertently stop the engine.
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by leaving the shutter closed when stopping the vehicle, if it has released, as usual, just before stopping, because the release ensures the opening of the orifice of the exhaust pipe ; to ensure the reopening of the exhaust pipe after partial application of the brakes (not going so far as to bring about a complete stop), the initial movement of the accelerator pedal lever automatically admits air compressed to the shutter release cylinder to cause it to open.
If, some time after the vehicle is stopped, the driver lowers the lever 55 of the brake pedal, the shutter 5 will be closed by the spring 43 and it will have to be opened again by hand. For this purpose a flexible rod has been provided attached to the arm 6 of the shutter 5 to cover and hold it open by engaging it with the latch 46.
Instead of mechanically controlling the lever 49 carrying the latch 46, this lever can be electrically actuated under the control of the lever 55 of the brake pedal and this device is of particular interest in the case of a vehicle comprising two motors of which the exhaust pipes must be closed simultaneously. In this case, the cam 53 will be replaced by an electromagnet actuating the lever 49 and this electro will be de-energized when the brake pedal lever 55 occupies the position shown in solid lines on the drawing and exerted in all other positions of the brake pedal lever.
Likewise, the valves 28 can be replaced by double-acting electromagnetic valves which are de-energized in positions 30 and 31 of the levers of the clutch and accelerator pedals and are energized in all others. positions of these levers.
The means have been described which have been found to be best suited for carrying out the invention, which is by no means
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limited to the devices described and which are subject to modification according to particular circumstances of application.
CLAIMS. l.- Pressurized fluid braking device, for vehicles of this type comprising arrangements for closing off the engine exhaust duct, in order to carry out the braking action, the fluid under pressure, produced in the exhaust pipe or in a reservoir qai connected thereto, being used to effect the operation of a friction brake, in which the shutter and the friction brake are arranged to be controlled by a pedal lever o has its equivalent, whose initial movement intended to apply the brakes, is arranged to create the action of the shutter, so as to quickly close the exhaust duct,
the saber movement of the pedal or its equivalent being arranged to effect the operation of a valve device controlling the supply of pressurized fluid to the friction brake in the proposed bat.