Frein à iluide sous pression pour véhicules. La présente invention se rapporte à un frein à fluide sous pression pour véhicules.
Il peut quelquefois arriver que la pression du fluide emmagasiné dans le réservoir d'air principal d'une installation de frein à fluide sous pression se trouve réduite au- dessous du point de la sûreté nécessaire, c'est-à-dire jusqu'à un point où la pression n'est plus à même -de commander les fretins, sans que le mécanicien ne s'en rende compte, jusqu'à ce qu'il essaie de produire un frei nage.
Le but de la présente invention est , de prévoir un frein à fluide sous pression com portant des moyens de commande automati ques pour produire automatiquement un frei nage au cas où la pression du fluide dans le réservoir d'air principal serait réduite à un degré dangereux prédéterminé au-dessous de la pression normale.
Il peut également arriver que le robinet de frein, qui constitue dans certaines cons- tructions de frein un mécanisme compliqué, ne fonctionne pas lorsqu'il est actionné pour produire un freinage. Pour éviter de pa reilles éventualités, il convient de prévoir des moyens à commande manuelle séparés du robinet de frein, permettant de réduire la pression du fluide dans le réservoir d'air jus qu'à un point prédéterminé au-dessous de la pression normale pour produire un freinage.
Le frein à fluide sous pression suivant l'invention comporte des moyens automati ques pour provoquer un serrage des freins lors d'une réduction prédéterminée de la pression de fluide se produisant dans le ré servoir d'air principal, les moyens de com mande automatiques précités étant de préfé rence agencés pour suspendre la commande normale par .robinet de frein lorsqu'un frei nage d'urgence est effectué par suite du fait que la réduction de pression se poursuit jus qu'au degré prédéterminé. Si on le désire, on peut prévoir une commande d'urgence sous la forme d'une valve de relâchement de pression à actionnement manuel,
de sorte que les conditions de réduction de pression peu vent être établies à dessein pour produire un freinage d'urgence. De plus, les moyens de commande automatiques peuvent être agen cés de façon à rétablir la commande normale par robinet de frein lors d'une reprise des conditions de pression normales.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé.
La fig. 1 en est une vue schématique, par tie en coupe, le robinet -de frein étant repré senté en position de desserrage et les autres parties du frein étant dans leurs positions normales avec .l'installation chargée .en plein; La fig. 2 est un développement du robï- net de frein.
Le frein là fluide sous pression représenté au dessin comporte un robinet de frein 1; un réservoir d'air principal 2, un mécanisme à valve ou d'interception 3, un cylindre de frein 4 et un mécanisme à valve de com mande de frein 5 à actionnement manuel.
Le robinet de frein 1 comporte une boîte avec une chambre 6 renfermant une valve ro tative 7 ayant une tige de commande 8, sur laquelle est montée la poignée de commande usuelle 9.
Le mécanisme à valve ou d'interception 3 comporte une boîte avec une chambre cylin drique dans laquelle est monté un piston 10 formant valve, et également une chambre cy lindrique dans laquelle est monté un piston formant valve 11.
Le pistôn-valve 10 est muni à une extré mité d'une garniture 12 disposée pour venir s'appuyer sur une nervure-siège annulaire 13. La chambre 14 à l'intérieur de la nervure- siège-13 est reliée en permanence au réser voir d'air principal usuel 2 par l'intermé diaire. d'un conduit et tuyau 15, l'espace ou chambre 16 à l'extérieur de la nervure-siège 13, étant reliée en permanence à la chambre à ,valve rotative du robinet de frein 1 par l'intermédiaire d'un tuyau et conduit 17.
Les extrémités ouvertes des chambres cy lindriques renfermant les pistons-valves 10 et 11 sont couvertes par une plaque de cou verture 18 fixée sur la boite respective, et entre cette plaque de couverture et la surface supérieure du piston-valve 10 est interposé un ressort à. boudin 19 qui tend en tout temps à presser le piston sur la nervure- siège 13.
Dans une chambre 20 de la même boîte sont enfermées des soupapes 21 et 22 qui sont librement reliées ensemble, afin de permettre à la soupape 21 de se déplacer par rapport à la soupape 22, comme décrit plus complète ment par la suite.
La soupape 21 est munie d'une tige can nelée 23 qui s'étend à travers une paroi de ladite boîte et dont l'extrémité peut venir en prise opérative avec un prolongement 24 du piston-valve 10.
Le piston-valve 11 est muni, à une ex trémité, d'une garniture 25 venant s'appuyer sur une nervure-siège annulaire 26. La chambre ou espace 52 du côté extérieur de la nervure-siège 26 est reliée en permanence à un tuyau et conduit 27 qui conduit au siège de la valve rotative 7 du robinet de frein 1. La chambre 28 du côté supérieur du piston- valve 11 est reliée en permanence à la cham bre à, soupapes 20 par l'intermédiaire d'un conduit 29.
Dans ladite boîte est également monté, au-dessous du piston-valve 11, un piston- valve 30 dont une extrémité est munie d'une garniture 31 venant s'appuyer sur une nervure-siège 32. Les espaces à l'intérieur des nervures-sièges 2.6 et .32. sont reliés l'un à l'autre par un conduit 33@ auquel le cylindre de frein est relié en permanence par un tuyau et conduit :
34. L'espace ou chambre 35 à l'ex térieur de la nervure-siège 32 est relié en per manence à la chambre 14 par un conduit H. La chambre 3.7 de l'autre côté du piston valve 30 est également reliée à la chambre 14 par un branchement du conduit 3:6.
Dans la chambre 37 est interposé entre le piston-valve 30 et le fond de la boîte et en contact avec le premier un ressort 38 dont la pression tend en tout temps à presser le piston-valve sur la nervure-siège 32.
Le piston-valve 11 est muni d'un prolon gement 3@9 disposé pour venir en prise avec un prolongement 40 du piston-valve 30.
Le mécanisme à valve de commande de frein à actionnement manuel 5 peut égale ment être désigné comme robinet de freinage d'urgence, parce qu'il ne doit être actionné pour produire un freinage que dans les cas où le robinet de frein est hors d'action. Ce méca nisme à valve comporte une boîte ayant une chambre 41 reliée en permanence à l'atmo sphère et une chambre à valve 42 reliée en permanence au tuyau 17 et renfermant une valve 43. qui est soumise à la pression d'un ressort 44, ladite valve fonctionnant pour commander l'interruption ou l'établissement d'une communication entre la chambre 42 et la chambre 41.
La valve 43 est munie d'une tige 45 qui passe par une ouverture de la boîte et dont l'extrémité est en prise avec un bras 46 dont une extrémité est articulée sur la boîte. L'au tre extrémité de ce bras est disposée pour être actionnée par une came 47 montée de façon à pouvoir pivoter sur la boite et qui peut être actionnée à la main au moyen d'un bras ou levier de commande 48.
En supposant maintenant que la pression atmosphérique règne dans l'installation, la pression du ressort 19 du mécanisme à valve ou d'interception .3 maintient le piston-valve 10 appuyé sur son siège 13, la soupape 21 écartée de son siège et la soupape 22 appuyée sur son siège, et la pression du ressort 38 maintient le piston-valve 30 appuyé sur son siège 32 et le piston-valve 11 soulevé de son siège 26.
En chargeant maintenant l'installation, du fluide sous pression est introduit par l'in termédiaire d'un tuyau 55 dans le réservoir d'air principal 2 et à partir du réservoir d'air principal dans la chambre 28, d'un côté du piston-valve 11 par le tuyau et conduit 1à, la chambre 14, la soupape ouverte 21 par la chambre à soupape 20 et le conduit 29. A partir de la chambre 14, du fluide sous pres sion est également introduit par le conduit 36 dans la chambre 35 et agit sur l'aire exté rieure du siège 32 du piston-valve 30 et dans la chambre 3,7 et agit sur la face opposée de ce piston-valve.
L'aire de la surface du piston-valve 11 sur laquelle agit la pression de fluide dans la chambre 2:8 est plus grande que l'aire de la surface du piston-valve 30 sur laquelle agit la pression de fluide dans la chambre 37, de sorte que la pression du fluide dans la cham bre 28 provoque un mouvement descendant des piston-valves 11 et '30 à l'encontre de la pression du ressort 38 et de la pression du fluide dans la chambre 37, en pressant le piston-valve 11 sur son siège 26 et en écar tant le piston-valve 30 de son siège 32. Avec le piston-valve 30 ainsi déplacé, du fluide sous pression passe de la chambre 35 au cy lindre de frein 4 par le conduit 3,3 et le con duit et tuyau 34 et détermine le fonctionne ment du cylindre de frein pour effectuer un freinage.
Lorsque la pression du fluide introduit dans la chambre 14 et agissant sur l'aire in térieure au siège du piston-valve 10 est suffi samment grande pour surmonter la pression opposée du ressort 19, elle provoquera le sou lèvement du piston-valve 10 de son siège 13, de façon que le fluide sous pression est amené à partir du réservoir d'air principal 2 dans la chambre à valve rotative 6 du robinet de frein 1 et dans la chambre à valve 42 du robi net de freinage d'urgence 5 par l'intermé diaire du tuyau et conduit 15. de la chambre 14, en passant autour du piston-valve sou levé 10, par la chambre 16 et le conduit et tuyau 17.
Le piston-valve 10 étant ainsi actionné, la pression du ressort 49 placé dans la cham bre à soupapes 20 provoque la fermeture de la soupape 21 en coupant ainsi l'amenée ul térieure de fluide sous pression de la cham bre 14 vers la chambre 28, et l'ouverture de la soupape 22 en établissant par là une coin- munication entre la chambre à soupapes 20 et le tuyau 27.
Avec le robinet de frein 1 dans la position de desserrage comme représenté à la fig. 1, le fluide sous pression de la chambre 28 peut s'échapper à l'atmosphère par le conduit 29, la chambre à. soupapes 20, la soupape ouverte 22, le tuyau et conduit 27, une cavité 50 dans la valve rotative 7 du robinet de frein 1 et un conduit 51.
La. chambre 28 ayant ainsi été vidée, la pression du ressort.38 provoque un mouve ment ascendant du piston-valve 30 et, par suite, de la mise en contact des prolonge ments 40 et 39, le piston-valve 11 est amené à se mouvoir dans la même direction en ap pliquant le piston-valve 30 sur son siège 32 et en soulevant le piston-valve 11 de son siège 26.
Le piston-valve 30 étant appuyé sur son siège 32, l'alimentation ultérieure en fluide sous pression du cylindre de frein est inter rompue et le piston-valve 11 étant soulevé de son siège 26, le cylindre de frein est relié au tuyau 2.7 par le tuyau et conduit 34, le con duit 33 et la chambre 52 de sorte que, si le robinet de frein 1 est dans la position de des serrage, le fluide sous pression du cylindre de frein s'échappe à l'atmosphère et le des serrage des freins sera effectué.
Avec l'équipement chargé ainsi en plein, les différentes parties du mécanisme à valve ou d'interception seront maintenues dans la position susdécrite et représentée à. la fig. 1 tant que la pression dans le réservoir d'air principal n'est pas réduite à un degré bas dangereux prédéterminé, par exemple, à 2,5 kg.
Lorsqu'on désire produire un freinage, le robinet de frein. 1 est manipulé de façon à occuper la position de service, dans laquelle du fluide sous pression est amené du réser voir d'air principal 2 au cylindre de frein 4 par le tuyau et conduit 15, la chambre 14 du mécanisme d'interception, le piston-valve 10 étant soulevé, par la chambre 16, le tuyau et conduit 17, la chambre 6 du robinet de frein 1, une lumière 53 dans la valve rota tive 7 de celui-ci, le tuyau et conduit 27, la chambre 52 dans le mécanisme à valve ou d'interception, et, le piston-valve 11 étant soulevé par le conduit 33 et le conduit et tuyau '34.
Il est à noter ici que, étant donné que la soupape 22 est ouverte, le fluide sous pres sion amené au tuyau 27 passera également en partie dans la chambre 28 du mécanisme d'interception, mais la pression du fluide dans cette chambre ne provoquera pas de mouvement descendant du piston-valve 11, parce qu'il y a une pression égale dans. la chambre 52, de façon que le piston se trouve équilibré. En outre, comme la pression du ré servoir d'air principal règne constamment dans la chambre 37 du mécanisme à valve ou d'interception, la pression du ressort 38 maintiendra le piston-valve serré sur son siège 32.
Pour effectuer le desserrage des freins, le robinet de frein 1. est mis à la position de des serrage, dans laquelle le fluide sous pression du cylindre de frein 4 peut s'échapper à l'at mosphère par le tuyau et conduit 34, le con duit 33, la chambre 52, -le tuyau et conduit 27, la cavité 50 de la valve rotative 7 du ro binet de frein 1 et le conduit 51.
Si la pression de fluide normale de 3,9 à 4,6 kg régnant dans le réservoir d'air princi pal devait être réduite à 2,5 kg ou moins, la pression du ressort 19 provoquera un mouve ment descendant du piston-valve 10, de fa çon à le presser sur son siège 1.3., et lors de ce mouvement, le prolongement 24 du piston- valve 10 viendra en prise avec la tige 23. de la soupape 21, de façon à ouvrir celle-ci à l'encontre de la pression du ressort 49. Le mouvement descendant de la soupape 21 est transmis à la soupape 22 par l'intermédiaire d'un ressort 5;6 interposé entre les soupapes 21 et 22, de façon à fermer la soupape 22.
Celle-ci ayant été fermée, la liaison libre en tre les soupapes permet à la soupape 21 de se déplacer vers. le bas d'une petite distance par rapport à la soupape 22, de façon à assu- rer ainsi une fermeture correcte du piston- valve 10 sur son siège 13.
La soupape 21 étant ouverte et la soupape 22 fermée, du fluide sous pression du réser voir d'air principal est introduit dans la chambre 28 par le tuyau et conduit 15, la chambre 14, la soupape ouverte 21, par la chambre à soupapes 20 et le conduit 29. La pression du fluide ainsi amené dans la cham bre 2.8 provoque un mouvement descendant du piston-valve 11 jusqu'à ce qu'il vienne s'appuyer sur son siège 32 pour couper ainsi la communication du cylindre de frein avec le tuyau 27.
Pendant que le piston-valve 11 est ainsi actionné, le prolongement 39 de celui-ci vient en prise avec le prolongement 40 du piston-valve :30, et, par suite de cet en gagement, provoque le mouvement descen dant du piston-valve 30 à l'encontre de la pression du ressort 38, le piston-valve 30 quittant ainsi son siège et établissant une communication par laquelle le cylindre de frein, est alimenté en fluide sous pression à partir du réservoir d'air principal, de façon qu'il se produit ainsi un freinage tout à fait indépendamment,durobinet de frein.
Onnotera ici que, comme le piston-valve 11 est pressé sur son siège 2,6, la communication du cylin dre de frein avec le tuyau 27 est coupée, le robinet de frein est rendu inefficace, de façon à ne pas pouvoir être utilisé pour desserrer les freins, et il ne peut pas être rendu effi cace à nouveau avant que la pression dans le réservoir principal n'ait été augmentée au- dessus de 2,5 kg.
Lorsque la pression dans le réservoir d'air principal a été augmentée au-dessus du point de danger prédéterminé, le mécanisme à valve ou d'interception est de nouveau re mis à la position représentée à. la. fig. 1, dans laquelle les freins peuvent de nouveau être commandés normalement par la manceuvre du robinet de frein 1.
Dans la fig. 2, la valve 7 est représentée à la position I appelée la position de desser rage, dans laquelle la lumière 50 établit la communication entre le tuyau 27 et le conduit 51 allant à l'atmosphère, avec le résultat sus- décrit. Dans la position II, la valve 7' ferme tous les trois conduits 17, 27 et 51, cette po sition étant désignée comme position de ,>re couvrement".
A la position III, désignée comme position de "service", la lumière 53 de la valve 7, établit la communication entre le tuyau 2.7 et le tuyau 17, avec le résultat sus- décrit.
Si le mécanicien devait remarquer que le robinet de frein est inefficace pour produire un freinage, il peut, par la manceuvre du le vier de commande 48 du mécanisme 5, faire tourner la came 47 en contact avec l'extré mité libre du bras articulé 46, de façon à amener ce bras à abaisser la tige 45 et à ou vrir la valve 43 à l'encontre de la pression du ressort 44.
Avec la valve 43 ouverte de cette façon, du fluide sous pression passe du réser voir d'air principal vers l'atmosphère par le tuyau et conduit 15, la chambre 14 du méca nisme à valve ou d'interception, par la cham bre 16, le tuyau 17, la chambre à valve 42 du mécanisme 5, par la valve d'échappement ou verte 43 et la chambre 41.
Lorsque la pression de fluide dans le ré servoir d'air principal a été réduite de cette façon jusqu'à environ 2,5 kg, le mécanisme à valve ou d'interception entrera en fonction pour produire un freinage de la même ma nière que susdécrite.
Il résulte de la description qui précède que, lorsque la pression de fluide dans le ré servoir principal est réduite à un point au quel il serait dangereux de faire marcher un véhicule, le mécanisme à valve ou d'intercep tion fonctionnera automatiquement pour pro voquer un serrage des freins, sans égard à la position du robinet de frein, et également pour rendre le robinet de frein inefficace pour desserrer les freins jusqu'au moment où la pression du réservoir d'air principal aura été augmentée à une valeur pour laquelle il n'y a plus de danger pour la marche du véhicule.