Brevet FR2187584A1 — publié le 19740118

L'invention a pour objet un dispositif de freinage d double sécurité, notamment pour camions et remorques. Généralement, un dispositif de freinage pour camions comprend deux systèmes de freinage indépendants, à savoir - un frein de stationnement utilisé lorsque le véhicule est à l'arrêt et destiné à immobiliser ce dernier pendant de longues périodes (plusieurs mois quelquefois), - un frein de service utilisé temporairement lors de la conduite du véhicule afin de ralentir son allure. Les mâchoires des freins sont notamment actionnées par des systèmes oléopneumatiques. Les dispositifs de freinage doivent être conçus, d'une part, en fonction des nécessités techniques et commerciales et, d'autre part, en fonction des règles législatives qui définissent le Cahier des Charges de ces dispositifs De sorte que la recherche et la mise au point de solutions économiques et sures demandent, non seulement de solides qualités techniques, mais également une connaissance éprouvée des règles administratives qui fixent les sécurités que le constructeur doit impérativement prévoir. Ainsi, l'imagination de l'inventeur est-elle nécessairement orientée et canalisée. L'invention a pour objet un dispositif de freinage répondant aux Directives du Conseil des Communautés Européennes en date du 26 juillet 71. Une disposition de ces directives (annexe 5, paragraphes 2, 3) prévoit que les réserves de fluide sous pression, alimentant les cylindres de freins de stationnement, peuvent avoir une autre utilisation lorsqu'elles sont indépendantes et en nombre supérieur ou égal à 2. Les recommandations du Conseil des Communautés Européennes ne conduisent pas inévitablement b des systèmes de freinage complexes et coûteux ;on verra, au contraire, qu'il est possible de réaliser des dispositifs de freinage simples et économiques si, selon la caractéristique essentielle de l'invention, les réserves de fluide sous pression, constituées par les canalisations d'alimentation des vérins de freins de stationnement à ressort et les chambres de ces vérins, sont utilisées pour alimenter les circuits des freins de service. On va maintenant décrire un exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif selon l'invention en se référant aux figures qui représentent: Figure 1 - le schéma de principe d'un dispositif de freinage à double sécurité pour camions avec commande de freinage conjuguée pour une remorque, dans ce cas de figure, les freins de stationnement ainsi que les freins de service sont desserrés. Figure 2 - le schéma de principe d'un dispositif de freinage a double sécurité selon la figure 1, dans ce cas de figure, les freins de stationnement sont desserrés et les freins de service sont en service. Figure 3 - le schéma de principe d'un dispositif de freinage à double sécurité selon la figure 1, dans ce cas de figure, les freins de stationnement sont serrés. Figure 4 - le schéma de principe d'un dispositif de freinage à double sécurité selon la figure 1, dans ce cas de figure, I'un des circuits d'alimentation est hors service. Figure 5 - le schéma de principe d'un dispositif de freinage à double sécurité selon la figure 1, dans ce cas de figure, l'autre circuit d'alimentation est hors service. Figure 6 - le schéma de principe d'un dispositif de freinage à double sécurité, notamment pour remorque. Figure 7 - le schéma de principe d'un système de vérins de freins de stationnement agissant contre le ressort du frein à ressort. La figure 1 représente le schéma de principe d'un dispositif de freinage à double sécurité pour camions avec commande de freinage conjuguée pour une remorque, dans ce cas de figure, les freins de stationnement et les freins de service sont desserrés. Plus particulièrement, cette figure représente le schéma de principe des circuits d'alimentation en fluide. La convention de dessin est de figurer en traits pleins (blanc ou noir) les circuits alimentés et de figurer en traits mixtes les circuits non alimentés ; les circuits colorés différemment sont des circuits indépendants. Un compresseur 17 alimente en air comprimé un réservoir tampon 9 ; les deux circuits indépendants 8 et 18 sont branchés sur le réservoir tampon 9 à travers une valve de sécurité 10 à deux circuits qui les rend indépendants. Le dispositif de freinage à double sécurité comprend un premier système de commande de freins, dit système des freins de stationnement, comportant essentiellement des vérins, notamment des cylindres de freins 2, 22 et un organe de commande 3. Le cylindre de freins 22, solidaire du châssis est actionné contre un sys tème de ressort 1 prenant appui sur le chassies 11. Les mouvements des pistons 12 des cylindres de freins 2, 22 sont transmis aux machoires des freins par des liaisons mécaniques articulées. Dans le cas présent, ces liaisons mécaniques sont constituées, d'une part, par un levier 16 articulé sur le chassis 13 et articulé sur les extrémités 14 de tiges 15 solidaires des pistons 12 des cylindres de freins 2, 22. Ces liaisons mécaniques comprennent, d'autre part, un cabale métallique 7 solidaire, en l'une de ses extrémités, du levier 16 et, en l'autre extrémité, des mâchoires des freins de stationnement. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les cylindres de freins 2, 22 sont au nombre de 2 et sont alimentés par des circuits indépendants 8 et 18. L'organe de commande 3, monté sur les circuits d'alimentation 8, 18 en fluide sous pression des cylindres de freins 2, 22, est mobile-entre deux posi tions, bavoir à savoir: - une première position pour laquelle les cylindres 2, 22 sont alimentés et les freins desserrés, - une deuxième position pour laquelle les cylindres 2, 22 sont à l'échap- pement et les freins sont serrés. En effet, lorsque les cylindres 2, 22 sont à l'échappement, le ressort 1, par l'intermédiaire du levier 16, tend le cable métallique 7 qui actionne, comme il est connu, les mâchoires des freins de stationnement. Cet organe de commande est généralement un robinet manuel, double, non progressif. Dans le cas présent, où les freins de stationnement sont desserrés, les circuits d'alimentation 8, 18 sont alimentés en fluide sous pression et sont, selon la convention de dessin adoptée, représentés en traits pleins sur la figure 1. Le dispositif de freinage a double sécurité, notamment pour camions et remorques, comprend un deuxième système de commande de freins, dit système des freins de service. Le système des freins de service comporte essentiellement des groupes de vérins, notamment des maitres-cylindres 4 et 24, un organe de commande 6, des réserves de fluide sous pression 8 et 18. Les maitres-cylindres 4, 24 sont solidaires du châssis et, pour des raisons de sécurité, il est prévu deux maitres-cylindres ; chacun d'eux étant alimenté en fluide sous pression par des circuits indépendants 5, 25. Chacun des maitrescylindres 4, 24 dessert un essieu. Leur roule est de transmettre l'énergie mécanique de l'air comprimé sous pression à un liquide, par exemple de l'huile, lors que les mécanismes de roues sont actionnes par des système de vérins hydrauliques. Dans I-e cas où les freins de service peuvent être directement actionnés par le fluide contenu dans le réservoir tampon 9, les maitres-cylindres sont inutiles et les circuits 5, 25 alimentent directement les systèmes de vérins qui actionnent les freins de service. L'organe de commande 6 est commun aux deux circuits 5, 25 des mai'tres-cylindres. II est mobile d'une manière progressive entre deux positions - une première position pour laquelle les maitres-c;ylindres, ou les vérins, sont progressivement alimentés en fonction de la pression exercée manuellement sur l'organe de commande 6 ; de sorte que les freins de service sont serrés de façon progressive, - une deuxième position pour laquelle les maitres-cylindres, ou les vérins, sont à l'échappement et les freins desserrés. L'organe de commande 6 est généralement constitué par un robinet double, progressif. II est essentiel, pour des raisons de sécurité, que chacun des maitres-cy- lindres, ou chacun des vérins de système actionnant les freins de service, ait sa propre réserve de fluide sous pression. Selon la caractéristique principa.le de l'invention, cette réserve est constituée, de façon simple et économique, par le volume de fluide sous pression contenu dans chacune des canalisations 8 et 18 d'alimentation des cylindres de freins 2! 22 dans les chambres de ces derniers. Les circuits d'alimentation 5, 25 des mai'tres-cylindres 4, 24 sont branchés sur les circuits d'alimentation 8, 18 des cylindres des freins 2, 22, de sorte que des communications sont établies entre les maitres-cylindres 4, 24 et les-volumes de fluide sous pression contenu dans les cylindres des freins 2, 22 agissant contre le système de ressort mécanique 1. Dans le cas présent, où les freins de stationnement et les freins de service sont desserrés, les circuits d'alimentation 5, 25 des maitres-cylindres ne sont pas alimentés en aval de l'organe de commande 6 et, selon la convention de dessin, ces circuits sont représentés en traits mixtes sur la figure 1. On a représenté sur la figure 1 les circuits d'alimentation en fluide sous pression de la remorque et les circuits de liaison entre le camion et la remorque qui permettent de télécommander la cabine du camion et la mise en service des freins de service de la remorque. Ces circuits comprennent, notamment, deux dérivations 26, 27 branchées sur les circuits d'alimentation 5, 25 des mai'- tres-cylindres et une dérivation 28 branchée sur le circuit d'alimentation 8 du frein de stationnement.Les deux premières dérivations 26, 27 sont raccor dées à une valve 29 à double commande, de telle sorte que, lorsque les déri vantions 26, 27 sont alimentés sous pression, la valve 29 à double commande autorise le passage dans la canalisation 30 du fluide sous pression provenant de la dérivation 28. Une valve de barrage, avec retour 31, stoppe l'écoulement du fluide sous pression lorsque la remorque est détachée du camion. La conduite 30 est appelée conduite de commande, la conduite 32 est dite conduite d'alimentation ou du frein de rupture. Cet ensemble de deux circuits, qui permet de commander le freinage de la remorque, est dit a deux conduites et est bien connu. Dans le cas présent, où les freins de stationnement et de service sont desserrés, les circuits 26, 27 et 30 ne sont pas alimentés et sont représentés conformément à la convention de dessin en traits mixtes sur la figure 1. On va maintenant décrire la figure 2 qui représente le schéma de principe d'un dispositif de freinage à double sécurité. Dans ce cas de figure, les freins de stationnement sont desserrés et les freins de service sont mis en service. La convention de dessin est la même que précédemment: les circuits alimentés sont représentés en traits pleins et les circuits non alimentés en traits mixtes. L'organe de commande des freins de service 6 (le robinet double, progressif) est actionné par le conducteur du camion. Les circuit; d'alimentation 5, 25 - 26, 27 sont alimentés et actionnent les maitres-cylindres 4, 24 et la valve double 29. De ce fait, le circuit de commande 30 des freines de service de la remorque est actionné, chacun des essieux du camion et de la remorque est simultanément et indépendamment freiné. On souligne que, même en cas d'incident sur l'un des circuits d'alimentation des freins de stationnement, ces derniers restent desserrés ; la force de chacun des cylindres de freins étant supérieure à celle du système de ressort. La sécurité du dispositif de freinage est ainsi améliorée. On le verra à propos des figures 4 et 5. On va maintenant décrire la figure 3 qui représente le schéma de principe d'un dispositif de freinage à double sécurité dans le cas où les freins de stationnement sont serrés. L'organe de commande des freins de stationnement 3 (le robinet double, non progressif) est actionné manuellement par le conducteur du camion et met à l'échappement les circuits d'alimentation situés en aval de l'organe de commande des freins de stationnement. Le câble 7, actionnant les freins de stationnement, est tendu par le ressort 1. On remarquera, cependant, qu'il est encore possible de commander les freins de service de l'essieu avant 4 en actionnant l'organe de commande 6 des freins de service, mais pas l'essieu arrière qui est délia freiné par le frein de stationnement. On n'a donc pas doublement des efforts sur le tambour de l'essieu, ce qui est un autre avantage de l'invention. En effet, selon une caractéristique de l'invention, le circuit d'alimentation 5 du maitre-cylindre 4 de l'essieu avant est branché sur le circuit d'alimentation 8 des cylindres de freins de stationnement en amont de l'organe de manoeuvre 3 des freins de stationnement. On va maintenant décrire la figure 4 qui représente le schéma de principe d'un dispositif de freinage à double sécurité dans le cas ob l'un des circuits (les circuits 18, 25, 27) est hors service ; les freins de stationnement restent desserrés. On remarquera que le frein de service de l'essieu avant et ceux de la remorque peuvent encore etre mis en service lorsque l'opérateur actionne l'organe de commande 6 des freins de service. Les circuits 18, 25, 27 ne sont plus alimentés ; les circuits 8, 28, 5, 26, 30 le sont. II est remarquable qu'en cas d'incident sur le dernier circuit indépendant subsistant, le frein de stationnement est automatiquement mis en service. On va maintenant décrire la figure 5 qui représente le schéma de principe d'un dispositif de freinage b double sécurité dans le cas où l'un des circuits (le circuit 8, 28, 5, 26, 30) est hors service ; les freins de stationnement restent desserrés. On remarquera que le frein de service de l'essieu arrière peut encore être mis en service lorsque l'opérateur actionne l'organe de commande 6 des freins de service. De toute manière, dans ce cas, les circuits d'alimentation de la remorque ne sont plus alimentés et la remorque est, comme il est connu, automatiquement freinée. On va maintenant décrire la figure 6 qui représente un exemple non limitatif de réalisation d'un dispositif de freinage à double sécurité concernant, plus particulièrement, une remorque. Le spécialiste conçoit que les systèmes de freinage, solidaires de la remorque, peuvent etre réalisés selon les caractéristiques de l'invention; c'est-à-dire de manière telle que les freins de station nement à ressort soient actionnés par deux vérins alimentés indépena'Qmment et telle qu'au moins une des chambres des deux vérins constitue la réserve de fluide sous pression alimentant les groupes de vérins actionnant les freins de service de la remorque. On reconnait sur la figure 6 les deux cylindres 50 et 51 du système des freins de stationnement. Ces deux cylindres sont alimentés indépendamment par les conduites 30, 53 et 32, 56 en provenance du camion. La conduite 30 est, rappelons le, la conduite de commande du frein de service de la remorque, l'autre conduite 32 est la conduite d'alimentation du frein de rupture. Les cylindres 54 et 55 de freins sont alimentés par les conduites 56, 57, 58 à travers une valve à relai d'urgence 59. La valve 59 autorise l'alimentation des cylindres des freins de service, soit quand la pression augmente dans la conduite de commande du frein de service 30 (action relai), soit quand la pression baisse dans la conduite d'alimentation 32 (action valve d'urgence ou automatique). Le volume de fluide sous pression contenu dans la chambre du vérin 51 du frein de stationnement constitue la réserve de fluide sous pression des cylindres 54 et 55. Les valves 60 sont des valves de barrage avec retour, dont la fonction est d'isoler le circuit d'alimentation en cas d'incident sur l'un ou l'autre des vérins du frein de stationnement. La valve 61 est une double valve d'arrêt dont la fonction est d'isoler l'un de l'autre les deux circuits 52 et 53 en cas d'incident sur l'un d'entre eux. On va maintenant décrire la figure 7 qui représente un exemple non limitatif de réalisation d'un système d'un vérin de freins de stationnement agissant contre le système de ressort de stationnement. Le système des câbles 35 et des poulies 36, qui transmet la force exercée par le ressort aux mâchoires des freins, est connu et, de ce fait, n'a pas été représenté sur la figure. Le corps des deux vérins 37 et 38 est solidaire du chassis du camion. L'un des vérins comporte un ressort 39 en appui, d'une part, sur le corps 37 du vérin et, d'autre part, sur le piston 40 de ce dernier. L'autre vérin 38 est monté en bout du précédent selon le même axe longitudinal. Le piston 41 de ce second vérin comporte un doigt 42. Le doigt 42 pénètre, de manière étanche, dans la chambre 43 du premier vérin, de telle sorte que la face in terne du premier piston puisse venir en contact avec l'extrémité 44 du doigt 42. Les vérins sont alimentés en fluide sous pression par deux circuits d'alimentation indépendants 45 et 46. En cas d'incident sur l'un des vérins, il est encore possible, grâce à l'autre vérin, de maintenir le ressort comprimé et les freins de stationnement desserrés. Inversement, en cas d'incident sur le circuit 45, la chambre 47 du vérin 38 constitue une réserve de fluide sous pression sous l'action de la force exercée par le ressort 39 et transmise par le doigt 42, de sorte que l'un des freins de service peut encore agir. Selon une autre variante de réalisation, non représentée, du système de vérins de freins de stationnement, le doigt 42, disposé selon l'axe longitudinal des deux vérins, est solidaire de l'un et de l'autre des pistons des deux vérins. Dans ce cas, I'un quelconque des deux vérins peut comporter un ressort, et il est d'ailleurs possible que chacun d'eux comporte un ressort. Dans une autre variante de réalisation non représentée, la tige 42, solidaire des pistons, s'étend de part et d'autre de chacun des pistons des vérins, de sorte que l'ensemble de deux vérins mobiles, montés bout à bout, peut être utilisé pour tirer, ou pousser, selon que l'on utilise l'une ou l'autre des extrémités de cette tige. Selon une caractéristique importante de l'invention, la force exercée par chacun des vérins est, au moins, supérieure à la force du ressort contre lequel il agit. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de freinage à double sécurité, notamment pour camions et remorques, comprenant - un premier système de commande des freins, dit système de freins de stationnement, comportant des vérins, en particulier des cylindres de freins solidaires du chussis, - un deuxième système de commande des freins, dit système de freins de service, comportant des groupes de vérins, en particulier des maitres-cylindres et des réserves de fluide sous pression pour l'alimentation des groupes de vérins de freins de service, ledit dispositif de freinage étant caractérisé en ce que la réserve de fluide sous pression des groupes de vérins des freins de service est constituée par le volume de fluide sous pression contenu dans, au moins, une des chambres d'un des vérins des freins de stationnement agissant contre le système de ressort mécanique du frein de stationnement à ressort. 2 - Dispositif de freinage à double sécurité, selon la revendication 1, tel que le système de commande de freins de service comporte des groupes de vérins en nombre âu moins égal à deux et alimentés indépendamment, ledit dispositif de freinage étant caractérisé en ce que - le nombre des vérins de freins de stationnement est au moins égal à deux, - les circuits d'alimentation en fluide sous pression des vérins de freins de stationnement sont indépendants, - les réserves indépendantes de fluide sous pression de chacun des groupes de vérins indépendants des freins de service sont constituées, de manière indépendante, par les volumes de fluide contenus respectivement dans chacune des canalisations d'alimentation et dans chacune des chambres des vérins des freins de stationnement. 3 - Dispositif de freinage à double sécurité selon la revendication 2, tel que le système de commande de freins de stationnement comporte un organe de commande monté sur le circuit d'alimentation en fluide sous pression des vérins des freins de stationnement, caractérisé en ce que l'organe de commande des freins de stationnement agit simultanément sur les circuits d'alimentation indépendants des vérins des freins de stationnement. 4 - Dispositif de freinage à double sécurité selon la revendication 3, carac térisé en ce que l'un au moins des circuits d'alimentation est constitué par un circuit en forme de T alimentant, par chacune de ses branches latérales, un groupe de vérins des freins de service et le vérin de freins de stationnement correspondant constituant la réserve de fluide sous pression de ce groupe de vérins de freins de service. 5 - Dispositif de freinage à double sécurité selon la revendication 4, tel que le circuit en forme de T est raccordé par sa branche médiane à une réserve de fluide sous pression et tel que le système de commande des freins de service comporte un organe de commande agissant simultanément sur les circuits d'alimentation du groupe de vérins de service, caractérisé en ce que les organes de commande des freins de service et de stationnement sont montés sur les branches latérales alimentant, respectivement, un groupe de vérins de freins de service et le vérin du frein de stationnement correspondant. 6 - Dispositif de freinage à double sécurité selon la revendication 5, caractérisé en ce que, sur l'un au moins des autres circuits d'alimentation indépendants, les organes de commande sont montés en série, L'organe de commande du frein de service étant situé en aval de l'organe de commande du frein de stationnement. 7 - Dispositif de freinage à double sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, tel que le système de ressort contre lequel agissent les vérins des freins de stationnement est constitué par un ressort prenant appui, d'une part, sur le châssis et, d'autre part, sur le piston de l'un des vérins ; la force exercée par le ressort étant transmise aux mâchoires des freins par des liaisons mécaniques articulées, notamment des câbles solidaires d'un levier, ledit dispositif de freinage étant caractérisé en ce que le levier est articulé autour d'un point fixe du châssis et en l'extrémité de chacun des pistons. 8 - Dispositif de freinage à double sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que deux desdits vérins de freins de stationnement, dont un au moins comporte un système de ressort prenant appui, d'une part, sur le corps du vérin et, d'autre part, sur le piston de ce dernier, sont montés bout à bout et en ce que lesdits pistons des vérins sont solidarisés dans leur mouvement par au moins un élément solidaire de l'un au moins des pistons. 9 - Dispositif de freinage à double sécurité selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément solidarisant les pistons est une tige disposée selon l'axe longitudinal des vérins, solidaire de l'un et l'autre des pistons et traversant de manière étanche au moins i'une des chambres de l'un des vérins. 10 - Dispositif de freinage à double sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 b 9, caractérisé en ce que la force exercée par chacun des vérins du frein de stationnement est au moins égale à la force du système de ressort contre lequel il agit.