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"Dispositif de sécurité pour l'obturation de conduites sous pression, en cas de fuite ou de rupture" Les dispositifs de freinage hydraulique des véhicules comportent une ou plusieurs pompes, envoyant un fluide transmet- teur dans un ou plusieurs organes récepteurs commandant chacun mécaniquement un frein de roue.
Une rupture, ou simplement une fuite sur une canali- sation reliant la pompe à un ou plusieurs organes récepteurs, supprime toute transmission hydraulique à tous les organes récep- teurs commandés par la pompe commune. Le conducteur ne dispose plus'pour le freinage, que du frein à main insuffisant et agis- sant trop tard, ou parfois d'un frein mécanique, réalisé en dou- blant la transmission hydraulique par une transmission mécanique,
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mais dont l'efficacité comparée à celle du frein hydraulique, est très faible.
Cet inconvénient est particulièrement important dans les dispositifs de freinage, dont tous les organes récepteurs sont commandés par une pompe unique.
La multiplication des pompes conduit Par ailleurs à des installations compliquées, lourdes et coûteuses.
La présente invention a pour but de remédier aux incon- vénients précédents.
Elle concerne un dispositif de sécurité pour conduit contenant un fluide sous pression transmettant une action à un organe récepteur, dispositif caractérisé par un organe d'obtura- tion intercalé dans la veine fluide et accompagnant cette veine dans ses déplacements limités correspondants à la transmission des actions de commande, cet organe d'obturation étant combiné à des butées formant siège, contre lesquelles l'organe d'obturation s'applique, dans le cas où, Par suite de fuite ou de rupture du conduit, cet organe d'obturation dépasse l'amplitude normale de ses déplacements, le dispositif isolant ainsi le conduit dé- fectueux des autres conduits du réseau aui sont maintenus en ser- vice.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, l'or- gane d' obturat ion est soumis à l'action de moyens de rappel qui le ramènent à sa position initiale lorsque cesse l'action de com- mande.
Suivant une caractéristique de l'invention, l'organe d'obturation est constitué par un piston coulissant dans l'alé- sage d'un cylindre communiquant par ses fonds opposés avec le conduit provenant du générateur de pression etconduisant à l'or- gane récepteur, les fonds de cet alésage formant butée et siège pour le piston.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le piston est monté coulissant dans l'alésage du cylindre avec un
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jeu donnant lieu à un débit de fluide transmetteur comparable à celui Qui résulte des fuites inévitables dans l'organe récep- teur correspondant.
L'invention concerne aussi un dispositif de sécurité conforme aux paragraphes précédents caractérisé par des moyens maintenant constamment libre après l'action de freinage un passa- ge du fluide transmetteur vers l'organe moteur de ce flu ide mal- gré l'entraînement de l'organe d'obturation par ce fluide transmet- teur revenant vers l'organe moteur.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, le cy- lindre dans lequel coulisse l'organe d'obturation, comporte, à côté de l'orifice du conduit venant de l'organe moteur, une gorge communiquant directement avec ce conduit et dans laquelle la bille vient se placer, lorsque cesse une action de freinage pro- longé, cette forée permettant au fluide transmetteur de cont our- ner l'organe d'obturation pour revenir à l'organe moteur, en fin d'action de freinage.
Suivant une caractéristique de l'invention, la gorge communique avec le conduit venant de l'organe moteur par un ou plusieurs canaux faisant communiquer le fond de l'alésage avec l'intérieur du conduit.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'organe d'obturation estsoumis à l'action de deux ressorts opposés, qui maintiennent cet obturateur dans ces positions telles que, même après l'action de freinage, le fluide transmet- teur puisse passer vers l'organe moteur.
L'invention s'étend également aux caractéristiques ci- après décrites et à leurs diverses combinaisons possibles :
Des dispositifs conformes à l'invention sont représen- tés à titre d'exemple, sur les dessins ci-joints dans lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe axiale du dispo- sitif.
- La figure 2 est une vue d'ensemble d'un dispositif
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de freinage de véhicule muni de dispositifs de sécurité conforts à l'invention.
- La figure 3 estun aute exemple d'un dispositif conforma à l'invention.
- La figure 3 bis, représente une variante du dis- positif précédent.
- La figure 4 est une vue en coupe axiale du dispo- sitif.
- La figure 5 est une vue en coupe partielle mon- trant la bille dans sa position extrême.
- La figure 6 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation de l'invention.
Le dispositif de la figure 1 comporte un corps creux 1 par exemple cylindrique, dans les fonds duquel sont vissés des raccords mâles 2 et 3 fixés... par exemple par soudure, aux tuyauteries 9, 10 sur lesquelles, est intercalé le dispositif.
Le corps 1 comporte un alésage 11 faisant communiquer entre elles les tuyauteries 9 et 10. Un canal 4 ménagé dans l'é- paisseur de la paroi du corps creux 11, ou constitué par un tuyau extérieur, fait communiquer entre elles.,, les deux extrémités de l'alésage 11. Sur ce canal 4 est intercalé un moyen de fermeture 5 constitué Par un robinet à pointeau, à boisseau, par une vis po inte au ou par tout autre moyen analogue.
Dans l'alésage 11 est logé un piston creux 6 soumis à l'action d'un ressort de rappel 7 prenant appui sur un des fonds de l'alésage 11.
Le liquide refoulé par la pompe 12 du dispositif de freinage (fig.2) arrive dans le corps 1 dans le sens de la flèche f.l, celui qui est refoulé Par le piston 6 parvient aux organes de commande 13 des freins 14 des roues suivant la flè- che f.2.
Le fonctionnement de l'appareil est alors le suivant:
Le ressort 7 est tel que, au repos, le piston 6 est
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poussé par ce ressort 7 vers le conduit d'arrivée 9, sans toute- fois s'appliquer contre le fond de l'alésage 11.
Lorsque l'on exerce une action de freinage, la pompe 12 refoule le liquide transmetteur vers les organes récepteurs des roues, dars le sens de la flèche f.l; le piston 6 reçoit la pression du fluide sur sa face opposée au ressort 7 et la transmet intégralement au fluide qui se trouve du côté de ce ressort 7. L'ensemble de la veine fluide et du piston 6 se dépla- ce alors vers le conduit de sortie 10, c'est-à-dire vers les organes récepteurs 13 des freins des roues, qui sont déplacés et produisent l'effet de freinage.
Il est évident que dans ce mouvement du piston 6 dans le sens de la flèche f.l, ce piston ne doit pas atteindre le fond de l'alésage 11 du côté du conduit de sortie 10 et venir buter contre ce fond.
Dès que cesse l'effort de freinage, l'ensemble fluide et piston 6 revient en arrière sous l'effet des ressorts 25 des mâchoires des freins, qui, par l'intermédiaire des pistons 13, renvoient le fluide vers la pompe 12. le ressort 7 se détend en reprenant sa position de repos et le piston 6 se trouve de nou- veau dans sa position initiale; le dispositif est alors prêt pour une nouvelle action de freinage.
Dans ces actions normales , la piston 6 a donc s im- plement accompagné dans ses déplacements, la veine fluide allant de la pompe aux organes récepteurs et vice-versa.
Si une fuite se produit sur la canalisation reliant la pompe aux organes récepteurs 13, par example à l'aval du dis- positif de l' invent ion, la pression tombe à zéro dans le conduit 10, la pression amont s'exerçant sur la face du piston 6 opposée au ressort 7, ce piston est poussé à fond dans le sens de la flèche f.l et vient buter contre le fond de l'alésage 11 qui forme siège etobturer ainsi l'orifice du conduit de sortie 10.
Toute communication est alors coupée entre la pompe motrice et
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l'organe réeepteur desservi par le conduit 10.
La fuite à l'aval du dispositif produit donc la vidange du conduit 10, mais le conduit amont 9, et le reste du réseau desservi par la pompe, restent pleins et en pression.
L'action de freinage, se poursuivra donc, malgré la fuite, sur les autres organesde freinage.
Dans les dispositifs de freinage hydraulique , il est difficile d'éviter les fuites légères qui se produisent par exemple par suite de l'usure des joints des organes récepteurs 13.
Il importe alors que le dispositif ne joue son rôle d'obturateur que pour une valeur déterminée de la fuite. Dans ce but, on peut ménager entre le piston 6 et l'alésage dans lequel il se déplace, un certain jeu, donnant lieu à un débit compa- rable à celui des fuites à l'aval du dispositif, et permettant au piston 6 de revenir à sa position initiale, lorsque le frein n'est Pas actionné. Le débit de fluide, autour du piston 6 com- pense alors les fuites à l'aval du dispositif.
Pour le remplissage du circuit de fluide, au moyen du liquide transmetteur, ou ouvre le robinet 5, de manière à permettre à ce liquide de passer de l'amont à l'aval du piston 6 par le canal 4. Lorsque. l'installation est remplie, on ferme le robinet 5 et le dispositif de sécurité est prêt à fonction- ner.
Suivant un autre mode de réalisat ion de l'intention, le dispositif de la figure 3 comporte un corps creux 15 de forme extérieure cylindrique ou autre dans les fonds duquel viennent se fixer Par raccords, brides ou autres moyens, les tuyauteries 9 et 10 sur lesquelles est intercalé le dispositif.
Le corps 15 comporte un alésage en deux parties 18 et 19 de diamètre D et d différents mais cependant très voisins en dimension, l'alésage 18 étant plus grand que l'alésage 19. Ces deux alésages font communiquer entre elles les tuyauteries 8 et
10.
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Un trou taraudé 20 recevant une vis 21 est percé dans le corps du cylindre 15 immédiatement à côté ne l' épaule- ment qui Marque la limite commune des alésages 18 et 19, du cô- té de la tuyauterie 10.
Une gorge 22, d'un diamètre plus grand que l'alésage 18, est creusée dans le corps 15 immédiatement à côté de l'épau- lement qui marque la limite commune des alésages 18 et 19, du côté de la tuyauterie 9. Dans l'alésage 18 est logée une bille sphérique 23 ou un piston dont la face tournée vers l'alésage 19 est conique ou sphérique, et dont le diamètre est tel qu'il peut coulisser librement dans l'alésage 18 mais ne peut péné- trer dans l'alésage 19.
Cette bille ou ce piston (figure 3bis ) est soumis à l'action d'un moyen de rappel, par exemple un ressort 24 prenant appui sur le fond de l'alésage 19.
Le fluide refoulé par la pompe 12 du dispositif de freinage (fig. 2) arrive dans le corps 15 dans le sens de la flèche f.l. Le fluide qui est refoulé par la bille ou piston 23 parvient aux organes de commande 13 des freins 14 suivant la flèche f. 2.
Le fonctionnement de l'appareil est alors le suivant:
Le ressort 24 est tel que, au repos, la bille 23 ou le piston est poussé par ce ressort 24 vers le conduit d'arri- vée 9 sans toutefois s'appliquer contre le fond de l'alésage 18.
Lorsqu'on exerce une action de freinage, la pompe
12 refoule le fluide transmetteur vers les organes récepteurs des roues dans le sens de la flèche f.l, la bille 23 ou piston reçoit la press ion du fluide sur sa face opposée au ressort 24 et la transmet intégralement au fluide qui se trouve du côté de ce ressort 24. L'ensemble de la veine fluide et du piston ou bille 23 se déplace alors vers le conduit de sortie 10, c'est à dire vers les organes récepteurs 13 des freins de roue qui sont déplacés et produisent l'effet de freinage.
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Dans ce mouvement, le piston ou bille 23 ne doit pas atteindre l'épaulement qui forme la limite commune des alé- sages 18 et 19.
Dès que cesse l'effort de freinage, l'ensemble fluide et piston ou bille 23 revient en arrière sous l'action du res- sort de rappel 25 des organes récepteurs 13 et le ressort 24 se détend en prenant sa position de repos. Le piston-bille 23 se trouve de nouveau dans sa position initiale et le dispositif estprêt pour une nouvelle action de freinage.
Dans ces actions normales, le piston ou bille 23 a donc simplement accompagné dans ses déplacements la veine fluide allant de la pompe 12 aux organes récepteurs 13 et vice-versa.
Si une fuite se produit sur la canalisation reliant la pompe aux organes récepteurs, par exemple à l'aval du dispo- sitif de l'invention, la pression tombe à zéro dans la conduite 10, la pression amont s'exerçant sur la face du piston ou bille 23 opposée au ressort 24, ce piston est poussé vers le fond dans le sens de la flèche f.l et t vient buter contre l'épaulement qui forme la limite commune des alésages 18 et 19, obturant ainsi tout passage à cet endroit du conduit, c'est-à-dire toute commu- nication entre les tuyauteries 9 et 10.
La fuite à l'aval du dispositif produit donc la vidange du conduit 10, mais le conduit amont 9 etle reste du réseau desservi par la pompe restent pleins et en pression.
L'action de freinage se poursuivra donc sur les autres organes de freinage, malgré la vidange de la conduite considérée.
Etant donnée la forme sphérique de la bille 24 ou la. forme conique ou sphérique du piston qui peut la remplacer et compte tenu du peu de différence entre les alésages 18 et 19, la bille ou piston 23 se coince dans la position d'obturation et ne peut revenir en arrière sous la poussée du ressort 24 non plus que sous l'appel de la dépression causée derrière elle par la pompe 12 lorsque le piston de cette dernière est lâché pour revenir en position de départ pour une nouvelle action de fre i- nage.
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De même qu'il est dit plus haut pour un autre exem- ple de réalisation, pour éviter que des fuites légères et admis- sibles ne produisent l'obturation intempestive du conduit de fluide, on ménage entre la bille ou piston 23 et l'alésage 18 dans lequel elle évolue, un certain jeu donnant lieu à un débit comparable à celui des fuites admissibles à l'aval du dispositif et permettant au piston ou bille 23 de revenir à sa position initiale sous l'action du ressort 24, lorsque le frein n'est pas actionné. Le débit de fluide autour du piston-bille 23 compense alors les fuites à l'aval du dispositif.
Pour le remplissage eu conduit de fluide en aval du dispositif, il suffit de serrer la vis 21 jusqu'à ce qu'elle dépasse à l'intérieur de l'alésage 19, ce dépassement étant tel qu'elle empêche la bille ou piston 23 de venir s'appliquer sur son siège d'obturation.
Sous l'action de la pompe 12 quienvoie par la con- duite 9 le fluide nécessaire au remplissage, le piston ou bille 23 se trouve arrêté dans son déplacement Par la vis 21 alors qu'il se trouve au droit de la gorge 22. Le jeu entre-le piston-bille 23 et la partie cylindrique qui l'entoure est alors assez grand pour livrer passage au fluide de remplissage.
Lorsque l' installation est remplie, il suffit de desserrer la vis 21 pour qu'elle ne constitue plus un obstacle au déplacement du piston-bille 23 qui peut alors obturer comme il est dit plus haut. Le dispositif de sécurité est alors prêt à fonctionner.
Le dispositif faisant l'objet de l'invention permet/ de réaliser de nombreux avantages techniques, notamment les sui- vants :
1) - En cas de fuite importante sur la canalisation de liquide desservant les organes récepteurs, ou de rupture de cette canalisation, seul l'organe récepteur ou le groupe d'organes récepteurs, intéressé par ladite canalisation est
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condamné. Mais la canalisation endommagée est automatiquement obturée, et la pompe actionnée continue à envoyer du liquide sous pression dans les autres organes récepteurs, assurant ainsi un freinage partiel.
2) - Le dispositif permettant de réaliser cette sécu- rité est de construction facile, léger et peu coûteux.
3)- On peut ainsi, dans un véhicule, disposer une seule pompe à liquide transmetteur, chaque conduit desservant un organe récepteur étant protégé par un dispositif conforme à l'invention. L'ensemble de l'installation présente une sécu- rité de fonctionnement comparable à celle d'une installation à pompes multiples, mais elle est plus simple, plus légère et moins coûteuse.
Ce dispositif peut néanmoins présenter quelques inconvénients dans le cas où les actions de freinage sont pro- longées. Dans ce cas, le joint entre la bille et l'alésage dans lequel elle se déplace n'étant pas étanche, la bille revient lentement à sa position initiale sous l'action du ressort qui se détend, le liquide transmetteur passant lentement d'un côté à l' autre de la bille.
Lorsque cesse ce freinage prolongé, la bille entraî- née par le flux du liquide qui revient vers la pompe sous l'effet de la détente des ressorts des organes de freinage des roues, peut venir porter sur le fond de l'alésage et obturer l'orifice du tuyau,empêchant ainsi le retour du fluide vers la pompe et le desserrage des freins.
L'invention concerne également dans ce but des per- fectionnements ¯au dispositif précédent, en vue notamment de faci liter le retour du fluide vers la pompe lorsque cesse l'action de freinage.
Ainsique dans le dispositif précédent, le disposi- tif de sécurité, intercalé sur le conduit 9,10 contenant le fini de transmetteur, comporte un cylindre ou corps creux 15 percé d'un alésage en deux parties 18,19 de diamètre D et d différents
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mais cependant très voisins en dimension, l'alésage 18 étant plus gramd que l'alésage 19. Ces deux alésages font communiquer entre elles les tuyauteries 9 et10.
Un trou taraudé 20 recevant une vis 21 est percé dans le corps du cylindre 15 immédiatement à côté de l'épaule- ment que marque la limite commune des alésages 18 et 19 du côté de la tuyauterie 10.
Une gorge 22 d'un diamètre plus grand que l'alésage 18 est creusée dans le corps 15 immédiatement à côté de l'épau- lement, du côté de la tuyauterie 9. Dans l'alésage 18 est logée une bille sphérique 23 qui peut se déplacer dans l'alésage 18 mais ne peutpénétrer dans l' alésage 19.
Dans le dispositif des figures 4, 5,6, cette bille 23 est soumise à l'action de deux ressorts opposés : - l'un 24 s'appuyant d'une part sur la bille 23 et d'autre part sur le fond de l'alésage 19.
- l'autre 27 s'appuyant d'une part sur la bille 23 et d'autre part sur le fond 'de l'alésage 18.
De plus, cetalésage 18 comporte, immédiatement con- tre son fond, une gorge 28 etdes pet its conduits 29,30 percés obliquement dans le tuyau 9 et débouchant d'une part dans ce tuyau 9, d'autre part dans le fond de l'alésage 18 à une certaine distance de l'orifice du tutau 9. Il est évident que la bille peut être remplacée par un piston, comme il a été indiqué plus haut.
L'appareil ci-dessus décrit fonctionne de la façon suivante :
Si l'action de freinage dure un certain temps, la. bille ou piston 23 est ramenée vers le fond ce l'alésage 18 sous l'action du ressort 24, avant le retour de la 'moine fluide vers la pompe 12. Cette action est complétée, dès que cesse le freinage, par le déplacement de retour de la veine fluide vers la pompe -sous l'action des ressorts 25 des freins de roue.
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Ce mouvement vers le fond de l'alésage 18 de la bille 23 est limité Par le ressort 27 qui est comprimé.
Cette bille 23 vient toutefois se placer dans la gorge 28 à une certaine distance de l'orifice du tuyau 9, mais n'obture pas cet orifice. Le fluide transmetteur peut alors pas- ser dans le sens de la flèche f.3 entre la bille 23 et l'orifice du tuyau 9 suivant les flèches f.5 et par les conduits inclinés 29,30 suivant les flèches f. 4 pour revenir vers la pompe (fig. 5).
Lorsque les ressorts 25 des organes de freinage des roues sont détendue, et que la veine fluide a terminé son dépla- cement vers la pompe, la bille 23 poussée Par le ressort 87 revient à sa position intermédiaire pour laquelle les poussées exercées sur cette bille Par les ressorts 24,27 s'équilibrent.
Cette position d'équilibre de la bille 23 se place à l'entrée de l'alésage 18, comme il est représenté sur la figure 4, c'est-à- dire que le dispositif est prêt pour jouer son rôle dans le cas d'une nouvelle action de freinage.
Le dispositif ci-dessus présente de nombreux avantages techniques, notamment les suivants :
1)- Même en cas d'action de freinage prolongé, le liquide transe tteur revient librement à la pompe, dès que cesse l'action de freinage, et les freins se desserrent complètement.
2)- Aussitôt que le desserrage des freins s'est ef- fectué sous l'effet des ressorts des organes de freinage des roues, l'organe d'obturation, tel que bille, revient automatique- ment se placer dans la position Qui lui permet de jouer son rôle dans une nouvelle action de freinage.
L'invention s'étend, de manière générale, aux dispo- si.tifs décrits quels que soient les dispositifs particuliers pour maintenir constamment libre après l' opération de freinage un passage du fluide transmetteur vers l'organe moteur.
Notamment, on peut réaliser ces moyens comme cela est représenté à la figure 6.
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L'orifice 31 du conduit 19 de fluide transmetteur Présente une section .de forme polygonale, hexagonale Par exem- ple, qui assure malgré l'application accidentelle de l'organe d'obturation 23 sur cet orifice, le passage du fluide transmet- teur suivant la flèche f.5 par les espaces 32 laissés libres.
Il est bien évident que l'invention n'est pas li- mitée au dispositif de sécurité décrit à titre d'exemple, ni à son application aux freins hydrauliques des véhicules. Elle s'applique à tous les réseaux de fluide sous pression dans lesquels le fluide utilisé transmet une action à un organe ré- cepteur, sans qu'il soit nécessaire da faire passer dans le conduit aboutissant à cetorgane récepteur un débit de fluide notable.
REVENDICATIONS
1) - Dispositif de sécurité pour conduit contenant un fluide sous pression transmettant une action à un organe ré- cepteur, dispositif caractérisé Par un organe d'obturation (6) intercalé dans la veine fluide et accompagnant cette veine, dans ses déplacements limités correspondants à la transmission des actions de commande, cet organe d'obturation étant combiné à des butées formant siège, contre lesquelles l'organe d'obtura- tion (6) s'applique, dans le cas où, par suite de fuite ou de rupture du conduit, cet organe d'obturation dépasse l'amplitude normale de ses déplacements, le dispositif isolant ainsile conduit défectueux des autres conduits du réseau qui sont main- tenus en service.
2) - Dispositif de sécurité conforme à la revendica- tion 1 et caractérisé par ce que 1'organe d'obturation (6) est soumis à l'action de moyens de rappel (7), qui le ramènent à sa position initiale lorsque cesse l'action de commande.
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