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Perfectionnements aux appareils à fluide sous pression pour commander le fonctionnement des freins d'avions.
Cette invention concerne des perfectionnements aux appareils à fluide sous pression servant à commander le fonc- tionnement des freins d'avions.
Plus particulièrement, l'invention concerne des appareils hydrauliques pour commander le débit de liquide sous des pressions égales ou inégales à deux ou plusieurs freins ou groupes de freins montés de part et d'autre de l'avion,ce débit étant fournià l'appareil positivement depuis un réservoir, par exemple à l'aide d'une pompe.
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Chaque dispositif de serrage de frein, auquel est débité le liquide, peut être constitué par un anneau soumis à l'action de ressorts, qui se dilate sous l'action du liquide sous pression de manière à amener les sabots de frein à se déplacer radialement et à serrer un tambour de frein, tandis que les ressorts servent à contracter l'anneau et à renvoyer ainsi le liquide au réservoir quand les freins sont au repos.
L'invention facilite la commande de la pression de freinage en dispensant le pilote de l'effort physique requis pour surmonter la résistance de soupapes chargées par des ressorts, la force nécessaire à cette fin étant fournie par le liquide sous pression lui-même.
En outre, l'invention permet de produire entre les freins situés de part et d'autre de l'avion un rapport de pressions de freinage variant progressivement, en faisant tourner le palonnier de gouverne.
Un appareil pour commander conformément à la présente invention le fonctionnement des freins sur un avion, est caractérisé par un bloc ou dispositif de commande contenant des soupapes d'admission de liquide, des organes déplaçables de manière à venir en contact et hors contact avec ces sou- papes pour les actionner, et des organes déplaçables de manière à venir en contact et hors contact avec des soupapes d'échap- pement pour les actionner, ces soupapes d'échappement étant déplaçables par la pression du liquide à l'encontre de la charge produite par un ressort, charge dont la réaction dé- termine l'intensité de la pression appliquée aux freins.
En outre, suivant la présente invention, un appareil pour commander le fonctionnement des freins sur un avion comporte un bloc contenant des soupapes d'admission qui commandent l'admission de liquide sous pression au bloc et, par delà celui-ci, aux freins ou groupes de freins situés
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de part et d'autre de l'avion, des soupapes d'échappement qui commandent la circulation en retour du liquide des freins au réservoir de liquide, et un dispositif pour actionner ces soupapes d'admission et d'échappement dans un ordre prédé- terminé pour obliger le liquide à atteindre et à maintenir une pression sur les freins qui est proportionnelle au dépla- cement du dispositif d'actionnement.
Afin que l'invention soit bien comprise, on en décrira ci-aprés des exemples d'exécution en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
Fig. 1 est une vue en perspective du dispositif de commande construit conformément à l'invention, des éléments étant arrachés pour montrer clairement des détails de la construction intérieure.
Fig. 2 est une vue en élévation du dispositif, la plaque de recouvrement avant étant enlevée.
Fig. 3 est une coupe horizontale du dispositif suivant la ligne J-K de la fig. 2.
Fig. 4 est une coupe suivant la ligne E-F de la fig.3.
Fig. 5 est une vue en plan du couvercle mentionné ci-après.
Fig. 6 est une coupe verticale du couvercle, la coupe étant faite suivant la ligne A-B de la fig. 5.
Fig. 7 est une coupe verticale transversale du dispositif suivant la ligne C-D de la fig.5.
Fig. 8 est une coupe verticale d'une partie du dispositif, montrant la communication entre une chambre d'échappement et une conduite de retour de liquide, la coupe étant faite suivant la ligne G-H de la fig. 3.
Fig. 9 est une coupe suivent la ligne L-M de la fig. 2, montrant les organes à came et les galets, mentionnés ci-après.
Fig. 10 est une vue schématique montrant les liai-
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sons entre les éléments constitutifs principaux du bloc de commande décrit ci-après.
Fig. 11 est une coupe verticale d'une variante du bloc de commande, et
Fig. 12 montre schématiquement les différentes parties constitutives du système auquel se rapporte l'inven- tion, ainsi que les liaisons de ces parties constitutives avec le bloc de commande conforme à la présente invention. Sur cette figure, A désigne une tringle reliant le bloc de commande au palonnier de gouverne, B une pompe, C une soupape de dérivation, D une soupape de retenue et E un accumulateur de pression, les significations des autres références de cette figure étant expliquées ci-après.
Une forme d'exécution appropriée de l'invention com- porte une enveloppe 1 comprenant un couvercle 2 percé de trous cylindriques 3 qui sont espacés entre eux et ont des axes parallèles et qui contiennent deux soupapes d'admission.
Chaque soupape comprend un boisseau 4 enfilé dans un des trous 3, ce boisseau étant creusé, près de son milieu.., d'une rainure annulaire 5 dont le fond est percé d'une série de lu- mières radiales 6. Les extrémités intérieures de ces lumières rayonnent depuis un alésage central 7 de section transversale circulaire et de petit diamètre, qui traverse axialement le boisseau 4. Le boisseau 4 est fixé au couvercle 2 par un chapeau 8 vissé sur le boisseau, le joint étant obturé par une rondelle d'étanchéité 9 disposée dans une cavité annu- laire de la surface de couvercle de l'enveloppe. Lextré- mité intérieure du boisseau 4 comporte un rebord et forme de manière analogue un joint étanche avec une rondelle 10 logée dans une cavité délimitée entre le boisseau et le cou- vercle 2 de l'enveloppe.
Le di.amètre de 3-1,alésage 7 percé dans le boisseau 4-
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est réduit près du milieu de l'alésage pour constituer un étranglement 11 conformé avec un siège conique pour une soupape à bille 12. Le mouvement ascendant de la, bille 12 est limité par une broche 13 enfilée dans l'alésage 7 du boisseau 4, de telle sorte qu'il ne puisse advenir que la bille entre dans les lumières radiales 6 de ce boisseau.
La rainure annulaire 5 de chaque boisseau de soupape d'ad- mission 4 est située en regard d'une lumière d'admission 14, percée dans le couvercle 2, par laquelle on envoie un liquide pour remplir l'alésage étroit 7 du boisseau ; lasoupape à bille 12 empéche ce liquidedese'rendre'de l'alésage 7 dans une chambre 15 de l'enveloppe 1 et du couvercle 2. Chacune des deux chambres 15 comporte une lumière de sortie 16 qui est raccordée à un frein, ou groupe de freins 49, situé d'un coté de l'avion.
Dans la position de repos ou inactive, c'est-à-dire quand les freins sont desserrés, la bille 12,obture l'ouverture de diamètre réduit 11 de l'alésage 7 traversant le boisseau de soupape, et cette bille est d'ordinaire maintenue sur son siège par la pression du liquide dans l'alésage 7; toutefois, la bille est déplaçable de son siège par la poussée exercée sur une tige 17 dont l'extrémité inférieure est articulée sur un levier oscillant 18 dont la majeure partie fait un angle vertical avec la tige 17.
Une extrémité de chaque levier oscillant 18 est articulée sur le poussoir 19 qui coulisse dans une rondelle d'étanchéité 20 suivant un axe parallèle à celui des soupapes d'admission; l'autre extrémité de chaque levier oscillant est articulée sur une des extrémités d'une tige de soupape d'échappement 21 dont l'extrémité libre est arrondie et est agencée pour que, dans la position normalement inactive des éléments,elle soit écartée du fond d'un trou conique qui se termine par un orifice 22 constituant une lumière d'échappement
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percée dans un manchon 23,
lequel manchon est chargé élasti- quement par un ressort de compression 24 dont une extrémité porte contre la face inférieure du manchon et dont 1.'autre extrémité porte contre un bouchon fileté 25 vissé dans le fond de l'enveloppe 1. Les manchons 23 sont capables d'un mouvement axial suivant des axes qui sont décalés par rapport aux axes des soupapes d'admission et qui sont disposés entre et parral- lèlement à ceux-ci; en-dessous de chaque manchon est ménagée une chambre d'échappement 26 et ces chambres communiquent par des passages 27 avec une chambre 28 raccordée par un tuyau de retour 51 au réservoir de liquide 50.
Chaque manchon 23 est monté à coulissement dans une douille de fonte 54 fixée dans l'enveloppe 1, et pour assurer un emboîtement à coulissement facile sans risquer une fuite de liquide, la surface exté- rieure de chaque manchon comporte une série de rainures très fines espacées entre elles, retenant ainsi une certaine quanti- té de liquide entre le manchon et sa douille. Cette disposition dispense de l'emploi de garnitures d'étanchéité. Le mouvement de bas en haut de chacun des deux manchons 23 est limité par le contact de l'extrémité supérieure du manchon avec la face inférieure du couvercle 2, en des points situés de part et d'autre de la chambre 15.
La tige de commande 17 de chaque soupape d'ad- mission est articulée sur un pivot 32 fixé au levier oscillant 18 en un point situé sensiblement au quart de la distance des extrémités du levier, qui sont articulées respectivement sur le poussoir 19 et sur la tige de soupape d'échappement 21, et on obtient ainsi le moment requis pour déplacer aisément la bille 12 de la soupape d'admission à l'encontre de la forte pression de liquide débité agissant sur chaque bille. Le levier 18 comporte des tourillons constitués par les extré- mités du pivot 32, et ces tourillons prennent appui et tournent
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sur les bords d'un berceau ou support 33 en forme d'U logé dans une niche ouvrant sur la chambre 15 précitée.
Chaque poussoir 19 comporte dans sa face latérale une encoche qui est en contact avec un épaulement de la partie intermédiaire d'un levier de commande 29; chacun de ces deux leviers de commande est ramené en arrière par'un ressort de compression 30 disposé suivant un axe parallèle à celui du poussoir. Chaque levier est articulé sur l'enveloppe 1, au moyen d'un pivot 31, vissé de manière qu'on puisse le déplacer perpendiculairement au poussoir qui est en contact avec lui.
On imprime des déplacements augulaires égaux ou inégaux autour des pivots 31 aux leviers de commande 29 et, partant, aux poussoirs 19 et aux leviers oscillants 18, à l'aide d'un tringlage symétrique constitué par deux bielles coudées 34 dont les bras courts sont articulés l'un sur l'autre et sur une extrémité d'une pince coulissante 35, à l'autre extrémité de laquelle est fixé un câble 36.
Les bielles coudées 34 sont d'ordinaire disposées symétriquement par rapport à un axe situé à mi-distance des axes des soupapes d'admission et parallèle à ceux-ci, et la pince à laquelle est attaché le câble peut se déplacer suivant cet axe sous l'effet d'une traction exercée sur le câble à l'aide d'une manette 52 à laquelle est attachée l'extrémité opposée du câble. Les bielles coudées 34 comportent chacune sur le sommet de leur coude un prolongement auquel est reliée par articulation,une tige ou tringle 48 dont l'extrémité opposée est reliée par articulation au levier de commande correspondant 29.
L'extrémité libre du long bras de chaque bielle coudée 34 comporte deux faces planes et une paire de galets 37 en forme de disque tournant sur un pivot qui traverse perpen- diculairement ces faces planes. Les périphéries de ces galets
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des leviers coudés sont en contact avec la surface 38 d'une came arquée, constituée par le fond d'une rainure ou gorge 39 creusée dans la base d'un organe trilatéral 40 en forme de berceau.
L'axe du pivot de chaque paire de galets 37 des bielles coudées coïncide,- lorsque les bielles coudées sont dans la position inactive représentée sur la fig.2,- avec l'axe d'une paire de tourillons qui font saillie vers l'exté- rieur sur les faces des organes en forme de berceau 40 et qui portent des manchons 42 engagés dans des creux de l'enveloppe 1 et de la plaque de recouvrement avant 43.
Chaque organe en forme de berceau 40 comporte près de sa partie arrière médiane un galet 44 qui est en contact avec un des deux bras oscillants ou cames 45 faisant saillie radialement sur un arbre à cames 46 tournant sous l'action d'une manivelle 47 articulée sur le palonnier de gouverne.
L'arbre à cames 46 est agencé pour une rotation partielle dans le plan médian de l'enveloppe 1 et autour d'un axe perpendiculaire aux axes des soupapes d'admission.
En supposant que les éléments du dispositif soient dans la position inactive et que les freins soient desserrés, le dispositif fonctionne de la manière suivante:-
La bille 12 de chaque soupape est maintenue sur sonsiège par la pression du liquide contenu dans le boisseau de la soupape d'admission, et l'extrémité de la tige 17 est écartée de la bille.
Le manchon de sortie ou d'échappement 23, chargé par son ressort, est dans sa position la plus haute et est en contact avec sa butée, tandis que le siège de l'ouverture d'échappement 22 est écarté de l'extrémité arrondie de la tige de soupape d'échappement 21, de manière à maintenir ouverte la communication entre les freins et le réservoir et à per- mettre à tout liquide sous pression contenu dans les freins
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de s'échapper par l'ouverture 22 du manchon chargé par ressort et de retourner au réservoir 50 par les chambres 26, les passa- ges 27, 28 et le tuyau 51.
Lorsque le pilote tire sur le câble 36 pour serrer les freins également ou symétriquement, les bras oscillants ou cames 45 et les organes en forme de berceau 40 restent immo- biles par rapport aux axes de leurs tourillons, et les galets 37 de l'extrémité des longs bras des bielles coudées 34 re- montent les surfaces arquées également inclinées 38 des cames de sorte que des déplacements égaux sont imprimés aux leviers de commande 29 et aux poussoirs 19. Les poussoirs 19 se dé- placent à l'encontre de leur ressort de rappel 30 et les leviers oscillants tournent, en produisant les effets suivants :-
Chaque levier 18 s'élève légèrement de manière que les tourillons 32 se séparent du bord supérieur du berceau 33 et que l'extrémité de la tige 17 vienne en contact avec la bille 12 de la soupape d'admission;
étant donné que cette bille est maintenue sur son siège par le liquide à haute pression, 1-*extrémité opposée du levier portant la tige de soupape d'échappement 21 descend de manière que cette tige obture l'orifice d'échappement 22. Un mouvement ultérieur du poussoir, dû à l'accroissement de la tension du câble, fait pivoter le levier 18 autour de l'extrémité reliée à la tige de soupape d'échappement 21, et grâce au moment obtenu par suite du dé- placement du point d'appui du levier, la petite tige 17 est ' sollicitée à se mouvoir de bas en haut pour déplacer la bille 12 de la soupape d'admission. De la sorte, les soupapes d'admission sont ouvertes et les soupapes d'échappement sont fermées.
Du liquide sous pression se rend alors dans la chambre 15 et établit une pression dans cette chambre ainsi que dans le ou les freins 49 auxquels est raccordée chaque
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chambre. La pression exercée sur l'extrémité du manchon d'échappement 23 chargé par un ressort et sur la tige de soupape 21 déplace ces éléments de haut en bas à rencontre de la charge produite par le ressort, l'orifice d'échappement restant fermé.
Ceci a pour effet que le levier oscillant 18 pivote autour de sa liaison avec le poussoir 19, et de cette façon la petite tige 17 est tirée de haut en bas pour s'écarter de la bille 12, de sorte que la bille 12 de la soupape d'admis- sion peut reprendre appui sur son siège et garder dans le frein une pression déterminée correspondant à la position particulière de la manette de freinage 52 et du tringlage relié à cette manette et constitué par les bielles 34, les tiges 48 et les poussoirs 19.
Il est à noter que les lumières d'admission et d'échappement ne sont pas en prolongement l'une de l'autre; cette disposition empêche un afflux direct de liquide sous pression sur le manchon d'échappement 23 et la tige 21 quand on ouvre d'abord la soupape d'admission, ce qui élimine toute vibration ou coup de bélier dû* au liquide.
Pour desserrer les freins, le pilote relâche le câble 36, après quoi les ressorts ramènent en arrière les poussoirs 19 et les tiges 48 reliant les leviers 29 aux bielles 34, et les leviers oscillants 18 prennent une position libre dans laquelle les tourillons 52 reposent sur le bord supérieur du berceau 33. La bille de chaque soupape d'admission reste sur son siège, mais l'extrémité arrondie de la tige de sou- pape d'échappement 21 quitte le siège perforé ménagé dans le manchon 25 de la soupape d'échappement, chargé par un ressort, après quoi le liquide contenu dans le frein s'échappe au réservoir 50 par les tuyaux 53, les chambres 15 et 26, les passages 27, les chambres 28 et le tuyau de retour 51.
Lorsqu'on veut serrer les freins inégalement ou
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asymétriquement., comme lorsqu'on dirige l'avion roulant sur le sol, on fait pivoter les bras oscillants ou cames 45 en impri- mant une rotation partielle à l'arbre à cames 46 à la suite de 1-'actionnement du palonnier, et alors les organes en forme de berceau 40 sont sollicités à prendre des positions asymétriques par rapport au plan médian de l'enveloppe, d'où il résulte que le mouvement imprimé aux leviers 29 et aux poussoirs 19 d'un côté est inégal au mouvement imprimé aux leviers et tiges du coté opposé et qu'on obtient des pressions inégales dans les freins.
Ceci est montré clairement avec référence au schéma de la fig.10 dans lequel il est supposé que, par exemple, on veut serrer à fond le frein de droite et ne pas serrer le frein de gauche.
Lorsqu'on tourne le palonnier brusquement de gauche à droite, l'arbre à cames 46 tourne de manière que les bras oscillants ou cames 45 sollicitent l'organe 40 de gauche à se déplacer vers l'intérieur et prendre sa position la plus basse, tandis que l'autre organe 40 est poussé vers l'extérieur de manière que sa surface de came 38 ait une in- clinaison relativement grande. Lorsqu'on tend le câble 36, les galets 37 de la bielle coudée 34 remontent les surfaces de came 38 et, du fait que la came de droite est plus inclinée que loutre came, la tringle 48 reliée à la bielle de droite se déplace axialement et le levier 29 relié à cette tringle oscille ainsi sur le pivot 31 pour actionner le poussoir 19 et le levier oscillant 18, ouvrir la soupape d'admission 12 et fermer l'orifice d'échappement 22, comme c'est décrit ci-dessus.
La bielle de gauche 34 pivote sur sa liaison avec l'extrémité supérieure de la tige 48 et de ce fait les galets 37 de cette bielle roulent de bas en haut sur la surface 38 de l'organe à came 40 de gauche. La tige 48 est elle-même <.-'/
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articulée sur l'extrémité du levier 29, et par suite le mou- vement de la bielle 34 de gauche et de ses galets 37 ne produit aucun mouvement linéaire de la tige 48 et aucun mouvement pi- votant du levier 29 de gauche. De cette façon, la soupape d'admission 12 de côté gauche du schéma ne s'ouvre pas et il ne passe point de liquide sous pression au frein de gauche.
Dans certains cas, notamment quand il faut actionner des freins de diamètre relativement grand, il est avantageux d'aménager des dispositifs pour faire passer directement au frein ou au groupe de freins du côté respectif de l'avion le liquide admis dans l'ouverture de la soupape d'admission.
De cette façon, la pression totale est disponible pour sur- monter l'inertie de la lourde colonne de liquide contenue dans les tuyauteries de frein.
On satisfait à ce désidératum en montant le bloc de commande modifié représenté sur la fig.11, dans lequel une pièce intermédiaire 55 est intercalée entre l'enveloppe 1 et le couvercle 2 décrits précédemment. La pièce intercalaire 55 constitue une cloison servant à diviser chacune des chambres
15 précitées en deux compartiments 56, 57. La pièce 55 contient une douille 58 qui y est fixée avec son axe orienté vertica- lement., et cette douille 58 constitue un guide pour une tige 59 servant à actionner la soupape d'admission 12. L'extrémité in- férieure 59 comporte une boutonnière 60 -avec laquelle le pivot intermédiaire 32 du levier oscillant 18 est en prise de manière à pouvoir coulisser et pivoter.
Le levier oscillant
18, le poussoir 19, le levier de commande 29 et la tringle
48 sont reliés à la bielle coudée 34 comme c'est décrit ci- dessus, tandis que le levier 18 porte aussi une tige de sou- pape d'échappement 21 qui coopère avec un manchon d'échap- pement 23 chargé par un ressort, comme dans la forme d'exé- cution de l'invention, décrite précédemment.
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La sortie de la chambre 56, située dans le couvercle
2,aommunique avec un tuyau 61 raccordé à un frein; à la suite de l'ouverture de la soupape d'admission 12, le liquide se rend sous la pression maximum dans la chambre 56 et, par le tuyau 61, au frein.
Afin de produire la fermeture de la soupape d'ad- mission au moment où une pression prédéterminée est atteinte, le tuyau 61 est accouplé, , à un tuyau d'embranchement 62 par un raccord 63 disposé aussi prèsque pratiquement possible du frein. L'extrémité opposée du tuyau d'embranchement 62 est rac- cordée à la pièce 55 de manière à communiquer directement avec un conduit 64 creusé dans cette pièce et débouchant dans la chambre 57 et sur la face supérieure du manchon de soupape d'échappement 23.
De cette façon, une fois le frein actionné, la réaction s'exerçant sur le liquide sous pression sollicite le liquide sous pression à se rendre par le tuyau 62 et le conduit 64 dans la chambre 57 où la pression croît de manière à abaisser le manchon d'échappement 23 et la tige 21 et à faire pivoter le levier 18 pour produire la fermeture de la soupape d'admission, comme c'est décrit ci-dessus. Les tuyaux
61 et 62 restent remplis de liquide jusqu'à ce qu'on desserre les freins, et alors ce liquide retourne au réservoir par
1' échappement.
Grâce au montage conforme à l'invention, les pressions sur les freins sont toujours strictement proportionnelles au déplacement angulaire imprimé aux leviers de commande 29 et aux tringles y reliées, et étant donné que ces éléments sont placés sous la commande directe du pilote ou d'un autre opérateur, on obtient un freinage trèscorrect. En outre, comme il n'y a pas de soupapes chargées par des ressorts qu'on doit ouvrir par pression mécanique et/ou à l'aide de tringlages, obtient une action très sensible du levier serrant le frein.
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Le procédé consistant à produire un mouvement diffé- rentiel des bielles 34 et des éléments y reliés pour actionner différentiellement les leviers 29 à la suite d'un mouvement du palonnier de gouverne, assure aussi qu'une pression de freinage différentielle parfaitement proportionnelle soit appliquée aux freins ou groupes de freins de part et d'autre de l'avion dans le but de diriger l'avion roulant sur le sol.
REVENDICATIONS
1.- Appareil pour commander le fonctionnement des freins d'un avion, caractérisé par un bloc ou dispositif de commande contenant des soupapes d'admission de liquide, des organes déplaçables de manière à venir en contact et hors contact avec ces soupapes pour les actionner, et des organes déplaçables de manière à venir en contact et hors contact avec des soupapes d'échappement pour les actionner, ces soupapes d'échappement étant déplaçables par la pression du liquide à l'encontre de la charge produite par un ressort, charge dont la réaction détermine l'intensité de la pression communiquée aux freins.
2. - Appareil pour commander le fonctionnement des freins d'un avion, comportant un bloc contenant des soupapes d'admission qui commandent l'admission de liquide sous pression au bloc et, par delà celui-ci, aux freins ou groupes de freins situés de part et d'autre de l'avion, des soupapes d'échap- pement qui commandent la circulation en retour du liquide des freins au réservoir de liquide, et un dispositif pour actionner ces soupapes d'admission et d'échappement dans un ordre prédéterminé pour obliger le liquide à atteindre et à maintenir une pression sur les freins qui est proportionnelle au dépla- cement du dispositif d'actionnement.