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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2520318A1
Family ID 1999984
Probable Assignee Teves Gmbh Alfred
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title SYSTEME DE FREINS COMBINE POUR FREINAGE ET DIRECTION DE
VEHICULES
Abstract
_________________________________________________________________
SYSTEME DE FREINS COMBINE POUR FREINAGE ET DIRECTION DE VEHICULES
COMPRENANT POUR CHAQUE COTE DU VEHICULE UN PREMIER FREIN 19, 20, UN
DISPOSITIF D'ACTIONNEMENT POUR ACTIONNER CE FREIN 3 ET UN
MAITRE-CYLINDRE 1 POUR ACTIONNER UN DEUXIEME FREIN 23.
LES CHAMBRES DE PRESSION 9 DES DEUX MAITRES-CYLINDRES SONT EN
COMMUNICATION MUTUELLE PERMANENTE ET LA COURSE D'ACTIONNEMENT 3 EST
SUPERIEURE A CELLE QUI SUFFIT A L'ACTIONNEMENT DU DEUXIEME FREIN 23,
CETTE DERNIERE ETANT LIMITEE PAR UNE BUTEE 6 PERMETTANT L'ACTIONNEMENT
DU PREMIER FREIN 19.
L'INVENTION EST APPLICABLE AU FREINAGE ET A LA DIRECTION DE VEHICULES
AGRICOLES TELS QUE LES TRACTEURS OU MOISSONNEUSES-BATTEUSES.
Description
_________________________________________________________________
252031 8
La presente invention concerne un systeme de freins combines pour
freinage et direction de vehicules, dans lequel il est prevu pour cha-
cun des deux cotes opposes du vehicule, un premier frein, un
dispositif d'actionnement pour actionner ce frein, et un
maitre-cylindre pour action- ner un deuxieme frein, ledit
maitre-cylindre etant apte a etre actionne par la force du dispositif
d'actionnement ou par sa force antagoniste.
Les systemes de freins combines pour freinage et direction de
vehicules sont principalement utilises sur les tracteurs, les
moissonneuses- batteuses et autres vehicules agricoles Sur ces
vehicules, ces systemes servent a executer des freinages normaux, au
cours desquels les freins sont appliques simultanement sur plusieurs
essieux du vehicule, et servent a executer des actions de freinage
directionnel au cours desquelles seule la roue motrice du cote
interieur de la trajectoire courbe est freinee pour accentuer l'action
de changement de direction.
Pour satisfaire a ces besoins, un systeme de freinage connu, du type
que l'on vient de decrire (demande de brevet 16 55 258 en RFA), est
dote d'une valve de commutation qui est actionnable par la pression
dans les deux maitres-cylindres Si une pression regne dans les deux
maitres-cylin- dres, cette valve ouvre une communication de fluide de
pression entre le maitre-cylindre respectif et le deuxieme frein du
vehicule, qui est relie au maitre-cylindre et ne participe pas a
l'action de freinage directionnel, et ferme ladite communication dans
le cas o la pression ne regne que dans un seul maitre-cylindre Cette
valve de commutation est de conception rela- tivement compliquee, car
elle compare les pressionsdans les deux maitres- cylindres sans
admettre une communication hydraulique entre les chambres de pression
desdeux maitres-cylindres De plus, un inconvenient de la valve de
commutation est qu'elle doit interrompre la communication entre le
deuxieme frein qui ne participe pas a l'action de freinage
directionnel et le maitre- cylindre, a la suite de l'actionnement du
frein de changement de direction.
L'actionnement rapide de ce dernier peut avoir ce resultat que le
deuxieme frein se trouve applique par la pression avant la fermeture
de la valve de commutation, l'action de freinage directionnel se
trouvant alors contrariee de ce fait Autre inconvenient du systeme de
freinage connu: dans le cas d'un actionnement simultane desdeux
dispositifs d'actionnement, des courses d'application des freins
differentes sur l'un et l'autre cote du vehicule ne peuvent etre
compensees que par un deplacement des pistons de la valve de
commutation Par suite, la valve de commutation doit avoir de grandes
chambres. La presente invention a pour but de parvenir a un systeme de
freins combine pour freinage et commande de direction, du type indique
au debut, mais d'une conception particulierement simple et n'exigeant
pas de' valves commandees par pression pour interrompre la
communication entre le deuxieme frein et le maitre-cylindre dans le
cas d'un freinage direc- tionnel. Selon la presente invention, ce but
est atteint par le fait que les chambres de pression des deux
maitres-cylindres sont en communication mutuelle permanente et que la
course d'actionnement disponible sur chaque dispositif d'actionnement
est plus grande de la course necessaire pour actionner le premier
frein que la course d'actionnement du piston du maitre- cylindre
respectif, cette derniere course etant limitee par une butee Il en
resulte que de la pression ne peut se developper dans les chambres de
pres- sion des deux maitres-cylindres que s'ils sont actionnes
simultanement En effet, c'est seulement dans ce cas que les valves
reliant les chambres de pression au reservoir d'alimentation sont
fermees dans les deux maitres- cylindres, et que de la pression peut
se developper dans les chambres de pression Si au cours d'un freinage
directionnel, un seul dispositif d'ac- tionnement est manoeuvre, le
piston du maitre-cylindre relie a ce dispositif d'actionnement est
d'abord deplace jusqu'a sa butee, tandis que le fluide de pression
refoule par ce piston s'ecoule, via la valve d'egalisation ou- verte
du maitre-cylindre non actionne, dans le reservoir d'alimentation Il
n'est alors pas possible que de la pression se developpe pour
actionner le deuxieme frein Lorsque le piston du maitre-cylindre
arrive contre la butee, cette derniere va soit transmettre la force
d'actionnement au dispositif pour l'actionnement du premier frein,
soit former un appui pour le dispositif d'actionnement, lequel est
alors en mesure de fournir la force antagoniste contrebalancant la
force d'actionnement.
La presente invention permet donc d'appliquer un frein d'un seul cote
du vehicule, en agissant sur le dispositif d'actionnement affecte a ce
frein, en vue d'obtenir un freinage directionnel, et permet aussi
d'appliquer simultanement tous les freins en agissant sur les deux
dispositifs d'action- nement en vue d'obtenir un freinage normal, cela
sans qu'il y ait besoin de valves commandees par pression pour
parvenir a ce resultat Dans cet agence- ment, le trajet d'actionnement
lors d'un freinage directionnel est plus grand que lors d'un freinage
normal, puisque le piston du maitre-cylindre concerne doit, lors d'un
freinage directionnel, etre deplace d'abord jusqu'a sa butee avant que
la force d'actionnement puisse etre etablie Toutefois, cela ne
25203 1 8 constitue pas un inconvenient Au contraire, le type de
freinage mis en oeuvre devient evident pour l'operateur manoeuvrant le
systeme de freinage-: tout actionnement errone peut etre detecte
precocement par l'indication que constitue la course d'actionnement,
et l'operateur est en mesure d'annuler cette erreur. Un autre avantage
du systeme de freins selon l'invention reside dans le fait qu'il
comprend des circuits independants l'un de l'autre pour les premiers
freins et le deuxieme, ce qui accroit la fiabilite du systeme a
l'egard des defaillances Comme le deuxieme frein est relie aux deux
maitres-cylindres, il peut etre le siege d'une compensation par les
maitres- cylindres si les premiers freins doivent parcourir des
distances d'applica- tion differentes A cet effet, les courses de
compensation des pistons de maitres-cylindres peuvent etre
relativement petites.
Une forme de realisation preferee de l'invention, caracterisee par une
grande simplicite, consiste en ce que les premiers freins sont action-
nables hydrauliquement et en ce que chaque dispositif d'actionnement
comporte un maitre-cylindre a deux pistons en tandem ayant son premier
circuit de freinage relie au premier frein et son deuxieme circuit de
freinage relie au deuxieme frein et au circuit de freinage
correspondant du maitre-cylindre en tandem de l'autre dispositif
d'actionnement Dans cet agencement, les cir- cuits commandes par les
pistons flottants des deux maitres-cylindres en tandem sont
avantageusement relies aux premiers freins, car cela a pour resultat
que la course morte reste petite en cas de defaillance d'un circuit de
frein.
Pour que le rapport entre la force d'actionnement exercee et la
pression engendree dans les circuits de freins respectifs soit
maintenu a une valeur approximativement constante quelle que soit
l'action de freinage, nor- male ou directionnelle, l'invention propose
en outre que les surfaces hydrau- liquement efficaces des pistons
flottants des deux maitres-cylindres en tan- dem soient toutes les
deux dans le meme rapport plus grandes de preference deux fois plus
grandes que les surfaces hydrauliquement efficaces des pis- tons a
tige poussoir Qu'il actionne les deux maitres-cylindres en tandem ou
seulement l'un d'entre eux, l'operateur va ainsi agir dans l'un et
l'autre cas approximativement sur la mime surface efficace et n'aura
donc pas besoin de doser differemment l'effort de freinage pour passer
d'un freinage direc- tionnel a un freinage normal, et vice-versa
Ainsi, le risque de surfreinage sera notamment evite lors de
l'execution d'un freinage directionnel.
Si l'on desire que l'augmentation de la course d'actionnement
252031 8 lors d'un freinage directionnel soit aussi faible que
possible, et si l'on peut admettre, lors d'un freinage directionnel,
un rapport "force d'action- nement/pression" different de celui
intervenant lors d'un freinage normal, ce but peut alors etre
avantageusement atteint en donnant aux pistons flot- tants des deux
maitres-cylindres des surfaces hydrauliquement efficaces plus petites
dans le meme rapport que les surfaces hydrauliquement efficaces des
pistons a tige-poussoir, les circuits des pistons a tigepoussoir des
deux maitres-cylindres en tamdem etant raccordes aux premier freins,
tandis que les circuits des pistons flottants communiquent l'un avec
l'autre et avec les deuxiemes freins Grace a cet agencement, le
rapprochement du piston flottant et du piston a tige-poussoir lors de
l'actionnement des deux maitres- cylindres en tandem peut etre
reduits, de sorte que l'on peut donner une faible valeur a la distance
qui separe les pistons a tige-poussoir de leur butee sur les pistons
flottants dans la condition de non-actionnement.
Dans une autre forme de realisation avantageuse de la presente
invention, les chambres de pression des deux maitres-cylindres en
tandem, communiquant avec les premiers freins, sont mutuellement
raccordes par un conduit qui est ferme par une soupape commandee par
pression, laquelle soupape est chargee par un ressort dans la
direction correspondant a sa
* 20 fermeture et n'est ouverte, contre la force de son ressort, que
par la pres- sion regnant dans les chambres de pression qui sont
reliees au deuxieme frein Grace a ce perfectionnement de l'invention,
l'actionnement des deux maitres-cylindres en tandem cree, d'une facon
tres simple, une interconnexion directe des chambres de pression des
maitres-cylindres en tandem, lesdites chambres de pression
communiquant avec les premiers freins, de sorte que des courses
d'application des premiers freins differentes n'ont pas a etre com-
pensees par des courses des pistons flottants differentes On peut donc
adopter, en correspondance avec cela, une valeur plus petite pour la
distan- ce comprise entre les pistons flottants et les pistons a
tige-poussoir, ce qui conduit a une reduction de la course
d'actionnement lors d'un freinage directionel En outre, cette forme de
realisation presente cet avantage que, dans le cas d'une defaillance
d'un circuit de piston a tige- poussoir ou eventuellement d'un premier
frein, l'actionnement de l'autre premier frein, et par consequent le
freinage unilateral est empeche Le freinage est alors effectue
exclusivement par le deuxieme frein qui a des freins agences syme-
triquement sur les deux cotes du vehicule.
De preference, les deux maitres-cylindres en tandem ont un
25203 1 8 reservoir d'alimentation commun, avec une premiere chambre a
laquelle les circuits des pistons flottants sont raccordes, et une
deuxieme chambre a laquelle les circuits des pistons a tige-poussoir
sont raccordes On est ainsi assure que les chambres de pression d'un
maitre-cylindre en tandem ne pourront pas etre videes en cas de
freinage directionnel frequent d'un c 8 te du vehicule.
La presente invention autorise un grand nombre de formes de
realisation C'est ainsi que l'application des premiers freins peut 9
tre effectuee mecaniquement par l'intermediaire d'un cable, d'une
tringlerie, ou des leviers directs Pour assurer un couplage mecanique
au premier frein, on peut soit utiliser des cylindres du type
traction, qui transmettent la force d'actionnement a une tringlerie,
soit utiliser des maitrescylindres a pression dont les pistons forment
des contre-appuis, pour pedales de frein ou leviers Pour ce qui est de
l'actionnement hydraulique du premier frein, on peut utiliser tous les
types de construction de maitres-cylindres en tandem classiques et
eprouves Il est aussi possible d'amplifier la force de chaque
dispositif d'actionnement par un amplificateur de force de freinage de
conception orthodoxe.
Les differents objets et caracteristiques de l'invention vont
maintenant etre exposes de facon plus detaillee dans la description
qui va suivre, faite en se referant a la figure annexee qui en
represente un mode de realisation choisi a titre non limitatif.
La figure unique du dessin annexe represente un systeme combine de
freins de freinage et de direction pour un vehicule Ce systeme
comporte deux maitres-cylindres 1, 2, chacun du type a deux cylindres
en tandem (brie- vement appele "maitre-cylindre en tandem") Ces
maitres-cylindres en tandem 1, 2 sont actionnes chacun par une pedale
de frein correspondante 3, 4 Le maitre-cylindre 1 est dote d'un piston
5, avec tige-poussoir liee a la pedale de frein 3, et comporte un
piston flottant 6 Ces pistons sont tous deux sollicites par des
ressorts de rappel 7, 8 contre une butee definissant leur position au
relachement des freins ("position de nonfreinage") Une chambre de
pression 9 est interposee entre le piston 5 dote d'une tige pous- soir
et le piston flottant 6 Une chambre de pression 10 est situee entre le
piston flottant 6 et le fond du maitre-cylindre en tandem 1 Par des
vaives d'egalisation 11, 12, les deux chambres de pression 9, 10
communiquent avec des raccords 13, 14 allant a un reservoir
d'alimentation Les faces terminales du piston 5 a tige-poussoir et du
piston flottant 6, vers la cham- bre de pression, sont isolees, par
des joints annulaires des chambres d'ali- mentation 15, 16, lesquelles
sont en communication par des trous avec les
252031 8 raccords 13, 14.
Le maitre-cylindre en tandem 2 a une conception identique a celle du
maitre-cylindre 1 Sur le dessin, il est dispose symetriquement, comme
une image du precedent dans un miroir Chaque maitre-cylindre en tandem
est affecte a un cote du vehicule, le ma tre-cylindre en tandem l
etant par exemple affecte au cote gauche du vehicule, et le
maitre-cylindre en tandem 2 au cote droit.
Des raccords 17, 18, comportant une soupape le retenue de pression,
servent respectivement a raccorder la chambre de pression 10 du
maitrecylindre en tandem 1 a un frein 19 du cote gauche du vehicule,
et a raccorder la chambre de pression correspondante du
maitre-cylindre 2 a un frein 20 sur le cote droit du vehicule Les
freins 19 et 20 sont destines a freiner les roues motrices du vehicule
La chambre de pression 9 du mattre- cylindre en tandem 1 est en
communication, via une conduite 21, avec la cham- bre de pression
correspondante du maitre-cylindre en tandem 2 Cette conduite 21
comporte un organe 22 assurant, via une valve de retenue de pression,
un raccordement entre cette conduite 21 et les freins 23, 24 de
l'essieu non moteur du vehicule.
Le mode de fonctionnement du systeme de freinage est comme suit au
cours d'un freinage normal, par exemple lorsque le vehicule roule sur
une route, les deux pedales de freins 3, 4 sont actionnees
simultanement Pour cela, les pedales de frein peuvent atre
mecaniquement couplees l'une a l'au- tre par un verrou Lorsque les
deux maitres-cylindres en tandem sont action- nes egalement, la
pression se developpe dans les chambres de pression 9, 10 et dans les
chambres de pression correspondantes du maitre-cylindre en tandem 2,
de sorte que tous les freins 19, 20, 23, 24 sont appliques Si les
courses d'application des freins 19 et 20 sont differentes, cela est
compense par des deplacements differents des pistons flottants
Toutefois, la distribution egale de la pression ne s'en trouve pas
affectee puisqu'une egalisation cons- tante de la pression s'effectue
via la conduite 21.
Si, par exemple lorsque le vehicule roule hors d'une route, on desire
le faire virer vers la gauche, et si cette action de changement de
direction doit etre accentuee par freinage, seule la-pedale de frein 3
est alors enfoncee A cet effet, le piston a tige-poussoir, 5, est
pousse dans la chambre de pression 9, jusqu'a ce qu'il vienne en butee
contre le piston flottant 6 Le fluide de pression chasse de la chambre
de pression 9, s'ecoule, via la conduite 21-, dans la chambre de
pression correspondante du mattre-cylindre en tandem 2 et, de la, dans
le reservoir d'alimentation,- en passant par la valve d'egalisation,
ouverte, qui corres Dond a la valve d'egalisation 11 Par suite, aucune
montee en pressionne peut avoir
252031 8 lieu dans la chambre de pression 9, de sorte que les freins
23, 24 de l'es- sieu non-moteur du vehicule, restent non actionnes Des
que le piston a tige-poussoir, 5, rencontre le piston flottant 6, ce
dernier peut etre de- place mecaniquement par la pedale de frein 3, et
la pression pour actionner le frein 19 peut etre etablie dans la
chambre 10 Si c'est la pedale de frein 4 qui uniquement est enfoncee,
le frein 20 est alors actionne seul de facon correspondante. Pour
eviter que, lors de l'enfoncement d'une seule pedale de frein, la
pression engendree soit, pour une force d'actionnement donnee,
considerablement plus grande que dans le cas o les deux pedales de
frein sont enfoncees, les surfaces hydrauliquement efficaces F 2 des
pistons flot- tants des deux maitres-cylindres en tandem 1, 2 sont
dimensionnees de facon a valoir environ le double des surfaces
hydrauliquement efficaces Fl des pistons a tige-poussoir La surface
efficace actionnee est alors sensiblement la meme dans les deux cas
Dans le cas d'un enfoncement des deux pedales de frein 3 et 4, ce sont
les deux pistons a tige-poussoir qui, par-leur surface totale efficace
Fl + Fl, determinent la production de pression Dans ce cas,- les
pistons flottants constituent simplement des parois partitrices
mobiles entre les deux chambres de pression de chaque maitre-cylindre
en tandem Si une seule pedale de frein est enfoncee, elle agit
directement sur le piston flottant ayant une surface efficace F 2 = Fl
+ Fl Ainsi, la surface active est la meme dans les deux cas, de sorte
que, pour une force d'actionnement donnee, on obtient la meme pression
dans l'un ou l'autre cas L'actionnement du systeme de freins ne
demande aucun changement de dosage d'effort, par rapport au dosage
habituel, lorsqu'on passe d'un freinage de deceleration normal a un
freinage pour changement de direction, et vice-versa.
Si le circuit de freinage raccorde aux freins 23, 24 devient
defaillant du fait d'un defaut, les freins 19, 20 restent
actionnables, et les deux maitres-cylindres en tandem 1, 2, operent
comme lors d'un freinage pour changement de direction, meme s'ils sont
actionnes simultanement, c'est-
1 a-dire que les pistons a tige-poussoir viennent chacun directement
au contact du piston flottant correspondant Toutefois, dans ce cas, il
n'y a pas d'ega- lisation hydraulique des pressions d'actionnement des
deux maitrescylindres en tandem.
Si par exemple, le circuit de freinage raccorde au frein 19 devient
defaillant du fait d'un defaut, les freins 20, 23, 24 peuvent encore
etre actionnes Si les deux pedales 3, 4 sont enfoncees simultanement,
les pistons a tige-poussoir des deux maitres-cylindres 1, 2 servent
d'abord a refouler le fluide necessaire au deplacement du piston 6
jusqu'a ce que celui- ci soit en butee contre le fond du
maitre-cylindre 1 Ensuite, la pression necessaire pour actionner les
freins 20, 23, 24 peut etre etablie dans la chambre de pression 9 et
dans les deux chambres de pression du maitrecylindre 2 Coume les deux
maitres-cylindres en tandem 1, 2 restent en communication mutuelle via
la conduite 21, les pressions d'actionnement s'egalisent dans cette
condition de fonctionnement.
Il est bien evident que toutes les descriptions qui precedent ont ete
donnees qu'a titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses
variantes peuvent etre envisagees sans sortir pour autant du cadre de
l'invention.
25203 1 8 g
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Systeme de freins combine pour freinage et direction de vehicules,
dans lequel il est prevu, pour chacun des deux c 8 tes opposes du
veehicule, un premier frein, un dispositif d'actionnement pour
actionner ce frein, et un maitre-cylindre pour actionner un deuxieme
frein, ce mattre- cylindre etant apte a etre actionne par la force du
dispositif d'actionnement ou par sa force antagoniste, caracterise en
ce que les chambres de pression (9) des deux maitres-cylindres (1,2)
sont en communication mutuelle permanente, et en ce que la course
d'actionnement disponible sur chaque dispositif d'actionnement (3,4)
est plus grande de la course necessaire pour actionner le premier
frein (19,20) que la course d'actionnement du piston (5) du
maitre-cylindre respectif (1,2), cette derniere course etant limitee
par une butee (6).
2 Systeme selon la revendication 1, caracterise en ce que les premiers
freins (19,20) sont actionnables hydrauliquement, et en ce que chaque
dispositif d'actionnement comporte un maitre-cylindre en tandem (1,2)
ayant son premier circuit de freinage (17,18) relie au premier frein
(19,20) et son deuxieme circuit de freinage relie au deuxieme frein
(23, 24) et au circuit de freinage correspondant du maitre-cylindre en
tandem de l'autre dispositif d'actionnement.
3 Systeme selon la revendication 2, caracterise en ce que les circuits
(17,18) commandes par les pistons flottants des deux ma:tres-
cylindres en tandem (1,2), sont relies aux premiers freins (19,20).
4 Systeme selon la revendication 3, caracterise en ce que les surfaces
hydrauliquement efficaces (F 2) des pistons flottants (6) des deux
maitres-cylindres en tandem (1,2) sont toutes les deux dans le meme
rapport plus grandes, de preference deux fois plus grandes, que les
surfaces hydrauliquement efficaces (F 1) des pistons a tige poussoir (
5). Systeme selon la revendication 2, caracterise en ce que les
surfaces (F 2) hydrauliquement efficaces des pistons flottants (6) des
deux maitrescylindres en tandem (1,2) sont toutes les deux, dans le
meme rapport plus petites que les surfaces hydrauliquement efficaces
(F 1) des pistons a tige-poussoir (5), les circuits des pistons a tige
poussoir des deux maitres cylindres en tandem etant raccordes aux
premiers freins, tandis que les circuits des pistons flottants
communiquent l'un avec l'autre et avec les deuxiemes freins. *,Xo
6 Systeme selon l'une quelconque des revendications 2 a 5, caracterise
en ce que les chambres de pression (10) des deux maitres- cylindres en
tandem (1,2), com=uniquant avec les premiers freins (19,20), sont
mutuellement raccordees par un conduit qui est ferme par une soupape
commandee par pression, laquelle soupape est chargee par un ressort
dans la direction correspondant a sa fermeture et n'est ouverte,
contre la force de son ressort, que par une pression regnant dans les
chambres de pression (9) qui sont reliees au deuxieme frein (23,24).
7 Systeme selon l'une quelconque des revendications precedentes,
caracterise en ce que les deux maitres-cylindres en tandem (1,2) ont
un reservoir d'alimentation commun comportant une premiere chambre a
laquelle les circuits des pistons flottants sont raccordes, et une
deuxieme chambre a laquelle les circuits des pistons a tige poussoir
sont raccordes.
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