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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.