Distributeur pour freins à fluide comprime, notamment pour
freins à chambre unique pour remorques.
L'invention concerne un distributeur pour freins à
fluide comprit, notamment pour freins à chambre unique pour remorques, qui comporte un organe de distribution déplaçable
à volonté par des variations de pression dans une conduite
générale et un organe de rappel soumis à la pression régnant
dans le cylindre de frein. Dans les freins équipés d'un pareil distributeur, l'intensité de freinage du groupe de cylindres de
<EMI ID=1.1>
<EMI ID=2.1>
pression produite dans la conduite générale, menant au distri-
<EMI ID=3.1> buteur, à l'aide d'un robinet manoeuvré par le conducteur. Or il. est souvent avantageux de limiter dans ce groupe de cylindres de frein l'intensité de freinage maximum selon la charge du véhicule afin que les roues correspondant à ce groupe de cylindres de frein ne soient pas bloquées. Dans de pareils cas on intercale pour cette raison dans la conduite de fluide comprimé, en amont ou en aval du distributeur, un dispositif dit modérateur d'intensité de freinage ou régulateur charge-freinage, qui se manoeuvre à la main ou automatiquement en fonction de la charge du véhicule et qui permet de limiter la pression de freinage, produite dans le groupe précité de cylindres de frein, à l'intensité plus faible requise pour le véhicule vide.
Comme en outre, par exemple dans un frein de remorque, le distributeur doit fonctionner de manière que le groupe de cylindres de frein raccordé du distribu-
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de frein - ce cas se présentant par exemple sur les trains routiers à tracteur, où les freins des remorques doivent commencer à fonctionner avant le frein du tracteur - il advient lorsque le véhicule est vide, que sous 1* effet/du modérateur d'intensité de freinage réglé pour la marche sans charge, le freinage maximum se produise dans le cylindre de frein (celui de la remorque), raccordé au distributeur, déjà à un moment où seulement une faible pression de freinage règne encore dans l'autre cylindre de frein (celui du tracteur). Ea d'autres termes, par exemple sur un train routier à tracteur, la remorque est dans ce cas toujours freinée à fond quand le tracteur n'est freiné que très faiblement, ce qui est naturellement indésirable et amène une fatigue exagérée des freins de la remorque.
L'invention a pour but d'écarter ces défauts à l'aide d'une combinaisons organiquement correcte du distri-buteur avec un dispositif pour la limitation de l'intensité de freinage maximum, sans que cela compromette le fonctionnement normal du distributeur. Suivant l'invention, on atteint ce but en faisant en sorte que, dans les distributeurs pré-
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organe de rappel, la surface effective d'un de ces deux or-
<EMI ID=6.1>
effet il est avantageux de choisir pour la dite variation
de la surface un dispositif de réglage mécanique, étant donné que ce dispositif peut alors être utilisé en même temps pour déplacer mécaniquement le piston de distribution et le. piston
de rappel eux-mêmes et, par conséquent, pour commander mécaniquement le groupe de cylindres de frein raccordé au distributeur, dans les cas où la commande par fluide comprimé fait défaut, par exemple pour desserrer et serrer le frein d'une remorque dételée. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'exemples d'exécution représentés sur les dessins annexés.
Fig. 1 est une coupe longitudinale d'un distributeur, appliqué à un frein à air comprimé à chambre unique, dans la position de marche correspondant au réglage pour la marche sans charge. Fig. 2 montre le même distributeur dans la position de freinage correspondant au réglage pour la marche sans charge. Fig. 3 montre le distributeur dans la position de <EMI ID=7.1> Fig. 4 montre le distributeur dans la position de desserrage du frein pour la remorque dételée. Fig. 5 est une coupe fragmentaire suivant la ligne V-V de la fig.l.
Fig. 6 est une coupe longitudinale d'une forme d'exécution particulièrement avantageuse d'une partie du distribu-teur, tandis que Fig. 7 est une coupe transversale correspondante suivent la ligne VII-VII de la fig.6, Fig. 8 est un diagramme du fonctionnement des freins employés jusqu'ici et Fig. 9 est un diagramme du fonctionnement du nouveau distributeur. Fig. 10 est une coupe longitudinale d'une autre forme d'exécution du distributeur, tandis que <EMI ID=8.1> teur dans des positions de service différentes et Fig. 13 est une vue en perspective de ce détail..
Le distributeur du frein de remorque à air comprimé à chambre unique est monté dans la remorque et il comprend
<EMI ID=9.1>
<EMI ID=10.1>
menant de la manière usuelle, par un tuyau flexible d'attelage, au robinet de frein pour la remorque, monté sur le tracteur. Le raccord 15 communique avec le réservoir d'air comprimé 16, tandis que du raccord 17 part la conduite de communica-
<EMI ID=11.1>
pement d'air. L'intérieur de l'enveloppe 10 est divisé par une cloison transversale 21 en deux compartiments. Dans le compartiment supérieur est disposé un piston de distribution 22 et dans le compartiment inférieur est disposé un piston de rappel
23, ces deux pistons étant montés sur une tige de piston 24 traversant la cloison 21. La chambre 25 située en-dessous du piston de distribution 22 est reliée par une lumière 26 au
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soupape de retenue 28 et un conduit 29, la chambre 30 située au-dessus du piston de distribution 22. De la chambre 30 part en outre un conduit 31 allant au raccord 15. En-dessous du piston de distribution 22 est disposé un ressort 32 qui tend
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la course descendante du piston 22..
Le piston de rappel 23 est un double piston et il comprend un piston discorde intérieur 23a, fixé sur la tige de piston 24, et un piston annulaire 23b qui entoure concentriquement le piston intérieur et dont la garniture d'étanchéité 24 assure l'étanchéité tant par rapport à la surface
<EMI ID=14.1> dont le fond plat est percé pour livrer passage à la tige
de piston 24. Au-dessus de la cloche 38 est monté, dans l'enveloppe 10, un arbre transversal 39 qui comporte deux bossages 40 de section rectangulaire, embrassant la tige de piston 24, et qu'on peut faire tourner à l'aide d'une manette
41. Au-dessus de l'arbre transversal 39, à une distance suffisante de lui, un collet 42 .est disposé sur la tige de piston 24. Afin que l'arbre transversal 39 soit aussi rapproché que possible de l'axe de la tige de piston, celle-ci est échancrée en 43 jusqu'au centre.
La partie inférieure de la tige de piston est creusée axialement en 44 jusqu'à l'échancrure 43. L'extrémité inférieure 45 de la tige peut traverser une ouverture 46
<EMI ID=15.1>
A
course déterminée, séparer une soupape à plateau 48 de son siège 47. Latéralement par rapport à la soupape 48 débouche une lumière 49 reliée par une autre lumière 50 au raccord 15. En outre, un trou 51 fait communiquer la chambre à pistons
35 avec le raccord 17 auquel est relié le cylindre de frein.
Le dispositif fonctionne de la manière suivante:
Pendant la marche avec remorque vide les éléments de la soupape sont dans la position représentée sur la fig.l.
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raccordé à celle-ci, sont remplis d'air comprimé. Les pistons 22 et 23 sont dans leur position supérieure, étant donné que le ressort 32 maintient la tige de piston 24 sur la butée
<EMI ID=17.1>
rebord 37 du piston Les bossages 40 sont disposés horizontalement au-dessus du fond de la cloche 38. La soupape
à plateau 48 appuie contre son siège fixe 47, tandis que le siège mobile constitué par l'extrémité 45 de la tige de piston est levé, et la chambre 35 et le cylindre de frein 19 communiquent avec la pression atmosphérique par le creux axial 44 et le trou 20.
Pour freiner, on laisse, à bord du tracteur, échapper de l'air comprimé de la conduite générale 14 et, partant, de la chambre du piston de distribution 25, de sorte que la pression du réservoir, continuant à régner dans la chambre 30 située au-dessus du piston de distribution, fait descendre
<EMI ID=18.1>
par l'entremise de la tige de piston 24, avec la soupape à plateau 48 pour séparer celle-ci de son siège 47. Par ce
moyen le cylindre de frein 19 est d'abord coupé de l'air atmosphérique, puis mis en communication par les lumières 49,
50 avec le réservoir d'air comprimé 16. Ceci provoque le ser_ rage du frein (fig.2). L'accroissement de pression produit de ce fait dans la chambre 35 .agit sur le piston annulaire 23b
<EMI ID=19.1>
seul piston rigide 23 de grand diamètre sur la tige de piston
24 dans le sens d'un rappel. Le diamètre Dg est choisi de manière que lorsque la pression tombe à "zéro" atmosphère
<EMI ID=20.1>
25 du piston de distribution, la pression dans le cylindre de frein et, partant, dans la chambre 35 du piston de rappel
23, atteigne juste l'intensité requise pour freiner à fond
<EMI ID=21.1>
qu'il s'établisse ensuite un équilibre des forces agissant sur la tige de piston 24. Pour cette pression chargeant le
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à rencontre du piston de distribution 22, à la position
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sur son siège 47, mais l'extrémité 45 de la tige de piston
<EMI ID=24.1>
, graduant de manière .appropriée la pression dans la conduite générale 14 entre la pression maximum (par exemple 5 atmosphères effectives) et zéro, on peut obtenir dans le cylindre de frein de la remorque toute graduation voulue de la,pression entre zéro et la pression maximum admissible pour la remorque vide (par exemple 2 atmosphères effectives). On expliquera ci-après encore plus en détail, avec référence aux figs. 8
et 9, quels sont les avantages, en comparaison des dispositifs de freinage plus anciens à modérateur spécial de l'intensité du freinage, de cette faculté de graduer finement la pression précisément quand la remorque est vide.
Quand la remorque est chargée, on amène la navette
<EMI ID=25.1> 41 vers la gauche à la position représentée sur la fig. 3.
De ce fait les bossages 40 sont dirigés vers le bas, de sorte qu'ils repoussent vers le bas la cloche 38 et le piston annulaire 23b. En raison de la pression en retour du ressort 36 et grâce aux faces planes des bossages 40, le piston annulaire 23b et la manette 41 demeurent aussi dans la position "chargé" après qu'on a abandonné la manette dans cette position.
En freinant, on laisse à nouveau échapper de l'air comprimé de la. chambre 25, de sorte que le piston de distribution 22 déplace de haut en bas la tige de piston 24, de la manière décrite avec référence à la fig.l, et provoque une entrée d'air comprimé dans la chambre 35 du piston de rappel et dans le cylindre de frein 19. Toutefois, à la différence du mode de fonctionnement du distributeur quand la manette est
<EMI ID=26.1>
mais dans le sens d'un,rappel sur la tige de piston 24, étant donné que le piston annulaire 23b a été rendu inactif. Par suite, la pression dans la chambre à piston 35 et dans le cylindre de frein peut désormais monter sensiblement plus haut que dans la position de marche sans charge, représentée sur
<EMI ID=27.1>
sement de pression continue mâne jusqu'à ce que soit atteinte la pression du réservoir et mené alors la soupape d'admission d'air comprimé 47/48 reste encore ouverte parce que la charge, dirigée de haut en bas, de la tige de piston dépasse les forces de rappel en raison de la plus grande surface du piston
de distribution. Par suite, pour la position "chargé" de la manette, on peut créer dans le cylindre de frein l'intensité de freinage maximum disponible, savoir celle résultant de la pression entière du réservoir. Evidemment, toute position voulue de freinage partiel est encore possible également dans ce cas en graduent de manière appropriée la pression dans la conduite générale 14.
Quand on détèle la remorque, le distributeur retourne automatiquement à la position de freinage dans laquelle,
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primé 48/47 est ouverte. Il est indifférent, en l'occurrence, que la manette 41 soit dans la position "vide" ou dans, la position "chargé", étant donné que pour que le piston de distribution 22 et la tige de piston 24, qui en est solidaire, prennent la position de fin de course basse, il suffit dans les deux cas que la pression en-dessous du piston 22 cesse,
ce qui se produit automatiquement quand on défait l'attelage
à tuyau flexible.
Lorsqu'on veut déplacer la remorque dételée, il est nécessaire de desserrer à nouveau le frein de remorque dont le serrage automatique s'est produit auparavant. A cet effet on intercalait jusqu'ici dans la conduite du cylindre de frein, en un endroit approprié, un robinet à trois voles à l'aide duquel on pouvait raccorder le cylindre de frein soit directement, soit indirectement, selon le besoin, à l'air atmosphérique ou le raccorder au réservoir (pour produire un nouveau serrage).
Avec le distributeur conforme à l'invention, ce robinet à trois voies peut être omis, car pour desserrer les freins de la remorque il suffit de faire pivoter la manette 41, de la position "vide" ou "chargé" qu'elle occupe au moment donné, dans le sens des aiguilles d'une montre, jusqu'à ce que les bossages 40 viennent se placer sous le collet 42 et soulèvent celui-ci, conjointement avec la tige de piston y atta-
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présentée sur la fig.4,- dans laquelle l'air comprimé peut
<EMI ID=30.1>
l'air libre par le creux axial 44 et le trou 20. Quand on veut ensuite produire un nouveau freinage, on ramène la manette 41 à la position "vide" ou "chargé" précédente, après quoi le piston de distribution soumis sur sa face supérieure à la pression du réservoir fait redescendre la tige de piston et sépare la soupape à plateau 48 de son siège 47.
Dans la position extrême pour le desserrage à la main (fig.4) la manette 41 demeure en place même après avoir été abandonnée à elle-même, étant donné que la surface annulaire du collet 42 et la face du bossage 40 portent l'une contre l'autre et sont maintenues en contact par suite de la réaction du piston de distribution 22. Toutefois, il est utile de disposer sur la manette 41 un ressort de rappel, par exemple un ressort de torsion 52 (fig. 5), et de dimensionner les bossages 40 de manière que dans la position extrême pour le "desserrage" à la main, représentée sur la fig.4, ils laissent encore entre l'extrémité supérieure de la tige de piston et la butée 33 un intervalle tel que le ressort 52 puisse faire tourner les bossages 40 en-dessous du collet 42, sans intervention manuelle, quand le piston de distribution 22 passe à
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fluence de l'air comprimé arrivant après raccordement de l'attelage à la conduite de frein du tracteur. Par ce moyen la manette 41 est donc ramenée à la position de marche si le conducteur, après avoir déplacé la remorque, a oublié de ramener la manette en arrière.
La construction décrite ci-dessus, tout comme les robinets à trois voies employés jusqu'ici, permet seulement, pour le déplacement de la remorque, soit de desserrer le
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dant les manoeuvres de la remorque dételée, de provoquer des serrages ou des desserrages partiels du frein et, notamment,
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Toutefois, on peut créer facilement cette finesse de réglage avec le distributeur conforme à l'invention en intercalant entre l'organe de commande de la manette 41 et la tige de piston 24 un organe élastique de dimensions appropriées.
Sur les figs. 6 et 7, cet organe est un ressort hélicoïdal relativement dur 53 qui est logé dans un trou borgne 54 de la tige de piston 24 et qui appuie par l'intermédiaire d'un
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l'occurrence une seule pièce, ou sur l'arbre transversal 39.
Lorsqu'on dételé la remorque, la manette 41 est
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et la tige de piston 24 dans la position de freinage maximum. Le ressort 53 maintient l'élément de butée 55 en contact avec la périphérie de l'arbre 39. Pour déplacer la remorque il faut desserrer le frein de la remorque, c'est-à-dire laisser
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fait tourner la manette 41 vers la droite et on la presse en appuyant de haut en bas depuis la position horizontale. Le bossage 56 soulève la tige de piston 24 par l'intermédiaire du ressort 53, de sorte que d'abord la soupape 48 ferme l'entrée d'air comprimé dans le cylindre de frein et ensuite un soulèvement subséquent de la tige de piston 24 établit la communication avec l'air atmosphérique. De l'air comprimé s'échappe du cylindre de frein 19 et de la chambre 35 du piston de rappel. De ce fait la contrepression du piston de
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l'air comprimé du réservoir sur le piston de distribution 22 l'emporte si l'on n'oppose pas -au piston de distribution une plus grande force correspondante en appuyant davantage sur la manette 41. Le ressort 53 permet ainsi, pendant les manoeuvres de la remorque dételée, de produire tout desserrage voulu, et à cet effet il faut appuyer sur la manette 41 d'autant plus fort qu'on veut laisser échapper davantage d'air comprimé du cylindre de frein. Le ressort permet toutefois aussi de maintenir toute position intermédiaire en retenant la manette 41, étant donné que le ressort 53 permet toujours à la tige de piston de retourner à la position intermédiaire.
A propos de la description relative à la fig. 1 on
a déjà mentionné qu'à la différence des installations de frein connues jusqu'ici, munies d'un modérateur d'intensité de freinage, le nouveau dispositif permet de produire des freinages partiels même pour la position de réglage "vide". Ceci sera encore expliqué ci-après plus en détail.
Les figs. 8 et 9 montrent l'allure des pressions dans une installation de frein à air comprimé d'un train routier à tracteur, le robinet de frein du tracteur. et le robinet de frein de la remorque étant manoeuvré ensemble positivement et le distributeur du frein à chambre unique de la remorque se réglant selon la pression de distribution établie par le robinet de frein de la remorque dans la conduite continue générale. Le robinet de frein du tracteur et le robinet de frein de la remorque exercent alors des effets contraires, c'est-à-dire que le robinet de frein de la remorque diminue la pression dans la conduite 14 auquel il est raccordé, d'autant plus que le robinet de frein du tracteur augmente la pression dans le système de conduites auquel il est raccordé.
Les conditions peuvent être choisies de manière que la pression des cylindres de frein pour freinage à fond soit d'environ 4,5 atmosphères effectives sur le tracteur et que
la pression maximum régnant dans la conduite générale derrière le robinet de frein de la remorque soit de 5 atmosphères effectives, tandis que pour la remorque vide la pression de freinage de la remorque est limitée à 2 atmosphères effectives. La pression St dans la conduite continue générale entre le robi- n net de frein de la remorque et le distributeur à chambre unique est figurée par un trait plein, tandis que la pression Z dans le cylindre de frein du tracteur et la pression.,* dans le cylindre de frein de la remorque sont figurées en traits mixtes. Lorsqu'on presse la manette de frein le robinet de frein de la remorque entre le premier en action et fait baisser la pression de distribution St jusqu'à ce que, par exemple pour environ 4 atmosphères effectives, le distributeur à chambre unique commen-
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le cylindre de frein de la remorque. Comme le freinage du tracteur est tenu en suspens intentionnellement pour maintenir tendus les attelages du train routier, la courbe de pression Z du cylindre de frein de la remorque ne s'amorce ensuite que lors d'une chute ultérieure de la pression de distribution St à environ 3,5 atmosphères effectives.
<EMI ID=39.1>
cylindre de frein de la remorque lorsqu'on emploie un distributeur à chambre unique ordinaire et un modérateur d'intensité de freinage spécial monté en aval. Comme le distributeur à chambre unique doit aussi convenir pour un freinage à fond, produit à temps, quand le véhicule est entièrement chargé,
la courbe A monte .aussi très vite quand le modérateur est
<EMI ID=40.1>
l'intensité maximum admissible de 2 atmosphères effectives, étant donné que le modérateur d'intensité de freinage se borne à couper la partie supérieure de cette courbe sans modifier la courbe elle-même. Par suite, le freinage à fond de la remorque est déjà produit avant que des intensités de freinage quelque peu sensibles s'établissent sur la remorque. Sur le diagramme, la pression de freinage Z n'est montée dans ce cas qu'à environ 0,6 à 0,7 atmosphères effectives. Ceci signifie que lorsque :la remorque est vide, seule la remorque est mise à contribution pour freiner légèrement le train routier, ce qui amène une usure exagérée indésirable des freins de la remorque.
Il n'en est pas ainsi pour le distributeur conforme à l'invention, étant donné qu'en l'occurrence, même quand la remorque est vide, la pression de freinage de la remorque s'établit toujours selon la pression de distribution et partant aussi selon la pression de freinage du tracteur, ainsi que cela a déjà été décrit ci-dessus. Dans une installation de frein équipée du nouveau distributeur, le freinage à fond pour la remorque vide ne se produit que lorsque la pression
<EMI ID=41.1>
et le robinet de frein de la remorque, la pression de freinage du tracteur n'a pas encore atteint pleinement l'intensité de freinage maximum. Les courbes de la fig.9 montrent clairement ces conditions. Le nouveau distributeur permet donc de produire pour le réglage à la position nvide", comme pour le réglage à la position "chargé", des freinages partiels de la remorque et, par conséquent, de répartir plus uniformément les forces de freinage sur tout le train routier même quand on produit des freinages relativement peu intenses.
Dans les exemples d'exécution décrits ci-dessus le piston de rappel a la forme d'un piston double. Toutefois,
on pourrait aussi résoudre la question en subdivisant de manière appropriée le piston de distribution, ainsi que le montre la fig.10. Les éléments de la fig. 10 qui correspondent en principe à ceux de la forme d'exécution de la fig.l sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Le piston de rappel 23 monté sur l'extrémité inférieure de la tige de piston
24 n'est pas divisé. En revanche, le piston de distribution,
<EMI ID=42.1>
qui est guidé au moyen d'un col 60 sur la tige de piston 24 derrière le piston central et qui est rendu étanche à l'aide d'une garniture d'étanchéité 61 par rapport au piston central et par rapport à la paroi de l'enveloppe. Un ressort 62 et un excédent de pression éventuel régnant dans la chambre 30 tendent à maintenir une bride 63, attachée à l'extrémité inférieure du piston annulaire, en contact avec un épaulement 64 de la tige
<EMI ID=43.1>
régnant dans la chambre 25. Dans cet exemple, également, un arbre transversal 39 pour la variation de la surface et la commande mécanique du distributeur traverse une échancrure
43 de la tige de piston. Toutefois, à la différence des formes d'exécution représentées sur les autres figures, l'arbre transversal est situé en l'occurrence dans le plan passant par l'axe de la tige de piston et comporte du côté ouvert de 1'échancrure 46 un bossage 66, dont le profil a avantageusement la forme d'une développante, et deux bossages 67, orientés en sens inverse du bossage 66, qui embrassent la tige de piston
(cf. aussi fig.13).
<EMI ID=44.1>
position permettant de freiner la remorque chargée. La manette
<EMI ID=45.1>
pleins. Les bossages 66 et 67 sont disposés horizontalement
et n'empêchent ni le mouvement de la tige de piston ni celui des pistons. Pour freiner, on laisse échapper.- comprimé de la conduite générale.14 de manière que la pression dans la chambre 25 diminue et que l'excédent de pression dans la cham-
<EMI ID=46.1>
24, les deux pistons agissent sur la tige de piston, si bien que la surface totale des deux pistons 22a et b est disponible
<EMI ID=47.1> pour commander l'admission d'air dans le cylindre de frein 19. Par suite, pour un freinage à fond, c'est-à-dire quand on laisse tomber la pression dans la conduite générale à "zéro", on peut produire une forte pression dans le cylindre de frein
19.
Pour la marche sans charge on fait tourner la ma-
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manière que les bossages 67 s'orientent vers le haut et happent la bride 63 du piston annulaire 22b (fig.ll). Cette partie du piston de distribution se trouve ainsi éliminée du fonctionnement et seul le piston central 22a, plus petit,
<EMI ID=49.1>
de rappel 23 que jusqu'à une pression plus faible, de sorte que la pression réalisable dans le cylindre de frein est plus faible à l'avenant. Avantageusement, dans ce cas également, on choisit les conditions de manière que pour un abaissement de la pression de distribution à "zéro" atmosphères effectives la pression dans la. chambre 35 et dans le cylindre de frein raccordé à celle-ci s'élève à 2 atmosphères effectives.
<EMI ID=50.1>
24 est repoussée vers le bas par suite de l'a.bsence d'air comprimé dans la conduite générale 14 et le cylindre de frein est sous pression. Lorsqu'on veut desserrer le frein pour déplacer la remorque, on fait tourner la manette 41 en sens inverse des aiguilles d'une montre depuis la position "vide" ou la position "chargé", jusqu'à ce que le profil en développante du bossage
66 happe la tige de piston et Via déplace de bas en haut (voir la ligne en traits mixtes de la fig.10 et la fig.12). La soupape à plateau 48 vient alors appuyer sur son siège 47, après quoi l'extrémité inférieure de la tige de piston 45 se sépare
<EMI ID=51.1> se sphère du cylindre de frein 19 et de la chambre 35. Plus
il s'échappe d'air comprimé, et plus énergiquement se fera sentir l'excédent de pression devenant disponible sur les pis-
<EMI ID=52.1>
en développante 66 à la manette 41, de sorte que le conducteur
<EMI ID=53.1>
relâchant en conséquence la manette 41, arrêter éventuellement le desserrage ultérieur, pour autant qu'une position intermédiaire ne puisse pas déjà s'établir automatiquement grâce à l'intercalation d'un ressort entre le bossage et la tige de piston de manière analogue à l'exemple d'exécution de la fig. 6.
Dans la position de fin de course la face plane du bossage 66 se trouve sous la surface opposée de la tige de piston, de sorte que la position de desserrage finale est assurée par la réaction des pistons de distribution. De la
<EMI ID=54.1>
peut être prévu pour la manette 41 un ressort de rappel afin de ramener en arrière cette manette, notamment après que la remorque a été attelée.
Le choix d'une développante pour le profil du bossage 66 présente l'avantage que, pendant les manoeuvres de la remorque dételée, le rapport de transmission et, partant,
<EMI ID=55.1>
<EMI ID=56.1>
parce que dans ces conditions on établit après le retour de
la manette de la position de desserrage la position correspondant au freinage de la remorque chargée et que, par conséquent, lorsqu'on relâche la manette 41, la remorque est en toutes circonstances freinée à fond.
La subdivision du piston de distribution présente l'avantage que le diamètre du distributeur n'est pas augmenté
en comparaison d'un distributeur usuel sans variation de la
n surface des pistons. Néanmoins, la subdivision du piston de
rappel. pourrait être plus avantageuse, étant donné qu'un
piston, de rappel de grand diamètre est recommandable pour
diminuer l'inertie du distributeur lors de l'établissement
<EMI ID=57.1>
Au lieu de pistons on pourrait évidemment aussi employer des diaphragmes flexibles, éventuellement en tandem,
ou encore plusieurs pistons disposés en tandem.
REVENDICATIONS
1.- Distributeur pour freins à fluide comprimé,
notamment pour freins à chambre unique pour remorques, qui
comporte un organe de distribution déplaçable à volonté par
des variations de pression dans une conduite générale et un
organe de rappel soumis à la pression régnant dans le cylindre
de frein, l'organe de distribution et l'organe de rappel ayant
pour effet de déterminer conjointement l'admission du fluide
comprimé au cylindre de frein et l'échappement du fluide comprimé du cylindre de frein, lequel distributeur est caractérisé
en ce que la surface effective de l'organe de distribution ou
de l'organe de rappel est variable à volonté de telle manière
que la pression de freinage maximum voulue correspondant à la
charge du véhicule au moment considéré ne se produise chaque
fois dans le cylindre de frein (de la remorque) qu'après que
la pression dans la conduite générale est tombée à son minimum.
Distributor for compressed fluid brakes, in particular for
single chamber brakes for trailers.
The invention relates to a distributor for brake
fluid included, in particular for single-chamber brakes for trailers, which comprises a movable distribution member
at will by pressure variations in a pipe
general and a return member subject to the prevailing pressure
in the brake cylinder. In brakes fitted with such a distributor, the braking intensity of the cylinder group of
<EMI ID = 1.1>
<EMI ID = 2.1>
pressure produced in the brake pipe, leading to the
<EMI ID = 3.1> goal scorer, using a valve operated by the driver. But he. It is often advantageous to limit in this group of brake cylinders the maximum braking intensity according to the load of the vehicle so that the wheels corresponding to this group of brake cylinders are not blocked. In such cases is interposed for this reason in the compressed fluid line, upstream or downstream of the distributor, a device called braking intensity moderator or load-braking regulator, which is operated by hand or automatically depending on load of the vehicle and which makes it possible to limit the braking pressure, produced in the aforementioned group of brake cylinders, to the lower intensity required for the empty vehicle.
As also, for example in a trailer brake, the distributor must operate in such a way that the connected brake cylinder group of the distributor
<EMI ID = 4.1>
brake - this case occurs for example on tractor-driven road trains, where the trailer brakes must start to operate before the tractor brake - it occurs when the vehicle is empty, only under the effect / of the intensity moderator brake pressure set for unloaded operation, maximum braking occurs in the brake cylinder (that of the trailer), connected to the distributor, already at a time when only a low brake pressure still exists in the other brake cylinder (that of the tractor). In other words, for example on a tractor-driven road train, the trailer is in this case always fully braked when the tractor is braked only very weakly, which is naturally undesirable and causes excessive fatigue of the brakes of the vehicle. trailer.
The object of the invention is to eliminate these faults using an organically correct combination of the distributor with a device for limiting the maximum braking intensity, without this compromising the normal operation of the distributor. According to the invention, this object is achieved by ensuring that, in the pre-
<EMI ID = 5.1>
return member, the effective area of one of these two or-
<EMI ID = 6.1>
effect it is advantageous to choose for the said variation
of the surface a mechanical adjustment device, since this device can then be used at the same time to mechanically move the distribution piston and the. piston
themselves and, therefore, to mechanically control the group of brake cylinders connected to the distributor, in cases where the control by compressed fluid is lacking, for example to release and apply the brake of an uncoupled trailer. Other features and advantages of the invention will emerge from the following description of exemplary embodiments shown in the accompanying drawings.
Fig. 1 is a longitudinal section of a distributor, applied to a single chamber compressed air brake, in the operating position corresponding to the setting for unloaded operation. Fig. 2 shows the same valve in the braking position corresponding to the setting for no-load operation. Fig. 3 shows the valve in the position of <EMI ID = 7.1> Fig. 4 shows the distributor in the brake release position for the unhitched trailer. Fig. 5 is a fragmentary section taken along the line V-V of fig.l.
Fig. 6 is a longitudinal section of a particularly advantageous embodiment of a part of the distributor, while FIG. 7 is a corresponding cross section taken along line VII-VII of fig. 6, fig. 8 is a diagram of the operation of the brakes employed heretofore and FIG. 9 is a diagram of the operation of the new distributor. Fig. 10 is a longitudinal section of another embodiment of the distributor, while <EMI ID = 8.1> tor in different service positions and FIG. 13 is a perspective view of this detail.
The single chamber compressed air trailer brake distributor is mounted in the trailer and includes
<EMI ID = 9.1>
<EMI ID = 10.1>
leading in the usual way, by a flexible coupling pipe, to the brake valve for the trailer, mounted on the tractor. The connector 15 communicates with the compressed air tank 16, while the connector 17 leaves the communication line.
<EMI ID = 11.1>
air charge. The interior of the casing 10 is divided by a transverse partition 21 into two compartments. In the upper compartment is disposed a distribution piston 22 and in the lower compartment is disposed a return piston
23, these two pistons being mounted on a piston rod 24 passing through the partition 21. The chamber 25 located below the distribution piston 22 is connected by a slot 26 to the
<EMI ID = 12.1>
check valve 28 and a duct 29, the chamber 30 located above the distribution piston 22. From the chamber 30 also leaves a duct 31 going to the connector 15. Below the distribution piston 22 is arranged a spring 32 which tends
<EMI ID = 13.1>
the downward stroke of piston 22 ..
The return piston 23 is a double piston and it comprises an internal discord piston 23a, fixed on the piston rod 24, and an annular piston 23b which concentrically surrounds the internal piston and whose seal 24 ensures the sealing both relative to the surface
<EMI ID = 14.1> whose flat bottom is drilled to allow passage to the rod
piston 24. Above the bell 38 is mounted, in the casing 10, a transverse shaft 39 which has two bosses 40 of rectangular section, embracing the piston rod 24, and which can be rotated by using a controller
41. Above the transverse shaft 39, at a sufficient distance from it, a collar 42 is disposed on the piston rod 24. So that the transverse shaft 39 is as close as possible to the axis of the piston rod, it is indented at 43 to the center.
The lower part of the piston rod is axially hollowed out at 44 up to the notch 43. The lower end 45 of the rod can pass through an opening 46.
<EMI ID = 15.1>
AT
determined stroke, separate a plate valve 48 from its seat 47. Laterally relative to the valve 48 opens a port 49 connected by another port 50 to the connector 15. In addition, a hole 51 communicates the piston chamber
35 with the connector 17 to which the brake cylinder is connected.
The device works as follows:
During operation with an empty trailer, the valve elements are in the position shown in fig.l.
<EMI ID = 16.1>
connected to it, are filled with compressed air. The pistons 22 and 23 are in their upper position, since the spring 32 holds the piston rod 24 on the stop
<EMI ID = 17.1>
flange 37 of the piston The bosses 40 are arranged horizontally above the bottom of the bell 38. The valve
plate 48 presses against its fixed seat 47, while the movable seat formed by the end 45 of the piston rod is lifted, and the chamber 35 and the brake cylinder 19 communicate with atmospheric pressure through the axial hollow 44 and hole 20.
To brake, on board the tractor, compressed air is allowed to escape from the general pipe 14 and hence from the chamber of the distribution piston 25, so that the pressure in the reservoir, continuing to reign in the chamber 30 located above the distribution piston, lowers
<EMI ID = 18.1>
through the piston rod 24, with the plate valve 48 to separate the latter from its seat 47. By this
by means of the brake cylinder 19 is first cut off from atmospheric air, then put into communication by the lights 49,
50 with the compressed air tank 16. This causes the brake to be applied (fig.2). The increase in pressure produced thereby in the chamber 35 acts on the annular piston 23b
<EMI ID = 19.1>
single rigid piston 23 of large diameter on the piston rod
24 in the sense of a reminder. The diameter Dg is chosen so that when the pressure drops to "zero" atmosphere
<EMI ID = 20.1>
25 of the distribution piston, the pressure in the brake cylinder and hence in the chamber 35 of the return piston
23, just reaches the intensity required to fully brake
<EMI ID = 21.1>
that there is then established a balance of forces acting on the piston rod 24. For this pressure charging the
<EMI ID = 22.1>
against the distribution piston 22, in position
<EMI ID = 23.1>
on its seat 47, but the end 45 of the piston rod
<EMI ID = 24.1>
, suitably graduating the pressure in the brake pipe 14 between the maximum pressure (for example 5 effective atmospheres) and zero, any desired graduation of the pressure between zero and the pressure can be obtained in the brake cylinder of the trailer. maximum admissible for the empty trailer (for example 2 effective atmospheres). Even more detail will be explained below, with reference to FIGS. 8
and 9, what are the advantages, compared to older braking devices with special moderator of braking intensity, of this ability to fine-tune the pressure precisely when the trailer is empty.
When the trailer is loaded, we bring the shuttle
<EMI ID = 25.1> 41 to the left to the position shown in fig. 3.
As a result, the bosses 40 are directed downwards, so that they push down the bell 38 and the annular piston 23b. Due to the back pressure of the spring 36 and thanks to the planar faces of the bosses 40, the annular piston 23b and the lever 41 also remain in the "loaded" position after the lever has been released in this position.
When braking, compressed air is again released from the. chamber 25, so that the distribution piston 22 moves the piston rod 24 up and down, as described with reference to fig. 1, and causes compressed air to enter the chamber 35 of the return piston and in the brake cylinder 19. However, unlike the mode of operation of the distributor when the lever is
<EMI ID = 26.1>
but in the direction of one, return on the piston rod 24, since the annular piston 23b has been made inactive. As a result, the pressure in the piston chamber 35 and in the brake cylinder can now rise significantly higher than in the no-load operating position, shown in
<EMI ID = 27.1>
Continuous pressure release until the reservoir pressure is reached and then driven the compressed air inlet valve 47/48 still remains open because the load, directed up and down, of the piston rod exceeds restoring forces due to the larger piston area
of distribution. Consequently, for the "loaded" position of the lever, it is possible to create in the brake cylinder the maximum braking intensity available, namely that resulting from the entire pressure of the reservoir. Obviously, any desired partial braking position is still possible also in this case by appropriately graduating the pressure in the brake pipe 14.
When the trailer is unhitched, the distributor automatically returns to the braking position in which,
<EMI ID = 28.1>
award-winning 48/47 is open. It is irrelevant, in this case, whether the lever 41 is in the "empty" position or in the "loaded" position, given that for the distribution piston 22 and the piston rod 24, which is integral therewith , take the low end-of-stroke position, in both cases it suffices for the pressure below piston 22 to cease,
what happens automatically when you undo the hitch
with flexible hose.
When you want to move the unhitched trailer, it is necessary to release the trailer brake again, which was automatically applied before. For this purpose, a three-way valve has hitherto been inserted in the brake cylinder line at a suitable location, with the aid of which the brake cylinder could be connected either directly or indirectly, as required, to the atmospheric air or connect it to the reservoir (to produce a new clamping).
With the distributor according to the invention, this three-way valve can be omitted, because to release the brakes of the trailer it suffices to rotate the lever 41, from the "empty" or "loaded" position that it occupies to. time, in a clockwise direction, until the bosses 40 come under the collar 42 and raise the latter, together with the piston rod attaching thereto.
<EMI ID = 29.1>
shown in fig. 4, - in which the compressed air can
<EMI ID = 30.1>
the free air through the axial hollow 44 and the hole 20. When it is then desired to produce a new braking, the lever 41 is returned to the previous "empty" or "loaded" position, after which the distribution piston subjected to its face greater than the pressure in the reservoir lowers the piston rod and separates the plate valve 48 from its seat 47.
In the extreme position for hand loosening (fig. 4) the handle 41 remains in place even after having been left to itself, since the annular surface of the collar 42 and the face of the boss 40 bear one against the other and are kept in contact as a result of the reaction of the distribution piston 22. However, it is useful to have on the handle 41 a return spring, for example a torsion spring 52 (FIG. 5), and to size the bosses 40 so that in the extreme position for the "release" by hand, shown in fig.4, they still leave between the upper end of the piston rod and the stop 33 a gap such as spring 52 can rotate the bosses 40 below the collar 42, without manual intervention, when the distribution piston 22 passes to
<EMI ID = 31.1>
fluence of compressed air coming in after connecting the coupling to the tractor brake line. By this means the lever 41 is therefore returned to the running position if the driver, after having moved the trailer, has forgotten to bring the lever back.
The construction described above, like the three-way valves hitherto employed, only allows, for the movement of the trailer, either to loosen the
<EMI ID = 32.1>
during maneuvers of the unhitched trailer, to cause the brake to be applied or partially released and, in particular,
<EMI ID = 33.1>
However, this fineness of adjustment can easily be created with the distributor according to the invention by interposing between the control member of the lever 41 and the piston rod 24 an elastic member of appropriate dimensions.
In figs. 6 and 7, this member is a relatively hard coil spring 53 which is housed in a blind hole 54 of the piston rod 24 and which presses by means of a
<EMI ID = 34.1>
one piece occurrence, or on the cross shaft 39.
When you unhitch the trailer, the lever 41 is
<EMI ID = 35.1>
and the piston rod 24 in the maximum braking position. The spring 53 keeps the stop element 55 in contact with the periphery of the shaft 39. To move the trailer it is necessary to release the brake of the trailer, that is to say leave
<EMI ID = 36.1>
turns the lever 41 to the right and is pressed by pressing up and down from the horizontal position. The boss 56 lifts the piston rod 24 via the spring 53, so that first the valve 48 closes the compressed air inlet to the brake cylinder and then a subsequent lifting of the piston rod 24 establishes communication with atmospheric air. Compressed air escapes from the brake cylinder 19 and from the chamber 35 of the return piston. As a result, the back pressure of the
<EMI ID = 37.1>
the compressed air from the reservoir on the distribution piston 22 prevails if one does not oppose -the distribution piston a greater corresponding force by pressing more on the lever 41. The spring 53 thus allows, during maneuvers of the unhitched trailer, to produce any desired release, and for this purpose it is necessary to press the lever 41 all the more strongly as one wishes to let more compressed air escape from the brake cylinder. However, the spring also makes it possible to maintain any intermediate position by retaining the lever 41, since the spring 53 still allows the piston rod to return to the intermediate position.
With regard to the description relating to FIG. 1 on
has already mentioned that, unlike the brake installations known hitherto, provided with a braking intensity moderator, the new device makes it possible to produce partial braking even for the "empty" adjustment position. This will be further explained below in more detail.
Figs. 8 and 9 show the pattern of pressures in a compressed air brake installation of a tractor-driven road train, the tractor brake valve. and the trailer brake valve being positively actuated together and the trailer single chamber brake distributor adjusting according to the delivery pressure established by the trailer brake valve in the general continuous line. The tractor brake valve and the trailer brake valve then exert opposite effects, i.e. the trailer brake valve decreases the pressure in the line 14 to which it is connected, accordingly. more than the tractor brake valve increases the pressure in the pipeline system to which it is connected.
The conditions can be chosen so that the pressure of the brake cylinders for full braking is approximately 4.5 atmospheres effective on the tractor and that
the maximum pressure prevailing in the brake pipe behind the trailer brake valve is 5 effective atmospheres, while for the empty trailer the trailer braking pressure is limited to 2 effective atmospheres. The pressure St in the general continuous line between the brake net of the trailer and the single chamber distributor is shown as a solid line, while the pressure Z in the tractor brake cylinder is the pressure., * in the trailer brake cylinder are shown in phantom lines. When the brake lever is squeezed, the trailer brake valve kicks in first and lowers the distribution pressure St until, for example for approx. 4 atmospheres effective, the single chamber distributor starts.
<EMI ID = 38.1>
the trailer brake cylinder. Since the tractor braking is intentionally held in suspension to keep the couplers of the road train taut, the pressure curve Z of the trailer brake cylinder does not then start until a subsequent drop in distribution pressure St to approximately 3.5 effective atmospheres.
<EMI ID = 39.1>
trailer brake cylinder when using an ordinary single chamber valve and a special downstream brake moderator. As the single chamber distributor must also be suitable for full braking, produced on time, when the vehicle is fully loaded,
curve A also rises very quickly when the moderator is
<EMI ID = 40.1>
the maximum admissible intensity of 2 effective atmospheres, given that the braking intensity moderator is limited to cutting the upper part of this curve without modifying the curve itself. As a result, full braking of the trailer is already produced before somewhat appreciable braking intensities are established on the trailer. In the diagram, the brake pressure Z is only increased in this case to approximately 0.6 to 0.7 effective atmospheres. This means that when: the trailer is empty, only the trailer is used to brake the road train slightly, which causes undesirable excessive wear on the trailer brakes.
This is not the case for the distributor according to the invention, given that in this case, even when the trailer is empty, the brake pressure of the trailer is always established according to the distribution pressure and hence. also according to the braking pressure of the tractor, as has already been described above. In a brake system fitted with the new distributor, full braking for the empty trailer only occurs when pressure
<EMI ID = 41.1>
and the trailer brake valve, the tractor brake pressure has not yet fully reached the maximum braking intensity. The curves in fig. 9 clearly show these conditions. The new distributor therefore enables partial braking of the trailer to be produced for the adjustment to the "empty" position, as well as for the adjustment to the "loaded" position and, consequently, to distribute the braking forces more evenly over the entire train. road even when relatively light braking is produced.
In the embodiments described above, the return piston has the form of a double piston. However,
one could also solve the question by appropriately subdividing the distribution piston, as shown in fig. 10. The elements of FIG. 10 which correspond in principle to those of the embodiment of fig.l are designated by the same reference numerals. The return piston 23 mounted on the lower end of the piston rod
24 is not divided. On the other hand, the distribution piston,
<EMI ID = 42.1>
which is guided by means of a neck 60 on the piston rod 24 behind the central piston and which is sealed by means of a seal 61 with respect to the central piston and with respect to the wall of the 'envelope. A spring 62 and any excess pressure in chamber 30 tend to maintain a flange 63, attached to the lower end of the annular piston, in contact with a shoulder 64 of the rod.
<EMI ID = 43.1>
prevailing in the chamber 25. In this example, also, a transverse shaft 39 for the variation of the surface and the mechanical control of the distributor passes through a notch
43 of the piston rod. However, unlike the embodiments shown in the other figures, the transverse shaft is located in this case in the plane passing through the axis of the piston rod and comprises on the open side of the notch 46 a boss 66, the profile of which advantageously has the shape of an involute, and two bosses 67, oriented in the opposite direction to boss 66, which embrace the piston rod
(see also fig. 13).
<EMI ID = 44.1>
position allowing the loaded trailer to be braked. The remote
<EMI ID = 45.1>
full. The bosses 66 and 67 are arranged horizontally
and do not prevent the movement of the piston rod or that of the pistons. In order to brake, one allows to escape - compressed from the general pipe. 14 so that the pressure in the chamber 25 decreases and the excess pressure in the chamber.
<EMI ID = 46.1>
24, the two pistons act on the piston rod, so that the total area of the two pistons 22a and b is available
<EMI ID = 47.1> to control the air intake in the brake cylinder 19. Therefore, for full braking, that is to say when the pressure in the brake pipe is dropped to "zero ", a high pressure can be produced in the brake cylinder
19.
For walking without load, the ma-
<EMI ID = 48.1>
so that the bosses 67 face upwards and engage the flange 63 of the annular piston 22b (fig.ll). This part of the distribution piston is thus eliminated from operation and only the central piston 22a, smaller,
<EMI ID = 49.1>
return 23 only down to a lower pressure, so that the achievable pressure in the brake cylinder is lower to match. Advantageously, also in this case, the conditions are chosen so that, for a lowering of the distribution pressure to "zero" effective atmospheres, the pressure in the. chamber 35 and in the brake cylinder connected to it rises to 2 effective atmospheres.
<EMI ID = 50.1>
24 is pushed down due to the a.bsence of compressed air in the main pipe 14 and the brake cylinder is under pressure. When you want to release the brake to move the trailer, you turn the lever 41 counterclockwise from the "empty" position or the "loaded" position, until the involute profile of the boss
66 grabs the piston rod and Via moves from bottom to top (see phantom line in fig. 10 and fig. 12). The plate valve 48 then presses on its seat 47, after which the lower end of the piston rod 45 separates
<EMI ID = 51.1> sphere of brake cylinder 19 and chamber 35. More
compressed air escapes, and the more forcefully the excess pressure becomes available on the pis-
<EMI ID = 52.1>
involute 66 to lever 41, so that the driver
<EMI ID = 53.1>
releasing the lever 41 accordingly, possibly stopping the subsequent loosening, provided that an intermediate position cannot already be established automatically by the insertion of a spring between the boss and the piston rod in a manner analogous to the example of execution of FIG. 6.
In the end-of-stroke position the planar face of the boss 66 lies under the opposite surface of the piston rod, so that the final release position is ensured by the reaction of the distribution pistons. Of the
<EMI ID = 54.1>
A return spring may be provided for the lever 41 in order to bring this lever back, in particular after the trailer has been hitched.
The choice of an involute for the profile of the boss 66 has the advantage that, during maneuvers of the unhitched trailer, the transmission ratio and, therefore,
<EMI ID = 55.1>
<EMI ID = 56.1>
because in these conditions we establish after the return of
the lever from the release position the position corresponding to the braking of the loaded trailer and that, consequently, when the lever 41 is released, the trailer is in all circumstances fully braked.
The subdivision of the distribution piston has the advantage that the diameter of the distributor is not increased
in comparison with a usual distributor without variation of the
n piston surface. However, the subdivision of the piston
reminder. could be more advantageous, since a
large diameter return piston is recommended for
reduce the inertia of the distributor when setting up
<EMI ID = 57.1>
Instead of pistons one could obviously also use flexible diaphragms, possibly in tandem,
or more pistons arranged in tandem.
CLAIMS
1.- Distributor for compressed fluid brakes,
in particular for single chamber brakes for trailers, which
has a distribution member that can be moved at will by
pressure variations in a brake pipe and a
return member subjected to the pressure prevailing in the cylinder
brake, the distribution member and the return member having
the effect of jointly determining the inlet of the fluid
compressed to the brake cylinder and the exhaust of the compressed fluid from the brake cylinder, which distributor is characterized
in that the effective area of the distribution member or
of the return device is variable at will in such a way
that the desired maximum brake pressure corresponding to the
vehicle load at the time in question does not occur every
times in the brake cylinder (of the trailer) only after
the brake pipe pressure has fallen to its minimum.