Brevet FR2428552A1 — publié le 19800111

La présente invention se rapporte à une installation de freinage hydraulique pour remorques de véhicules utilitaires dont le cylindre de frein peut Aetre alimenté par un circuit à pression constante rattaché à l'installation de freinage de la remorque au moyen d'un clapet de frein pouvant être actionné à partir du véhicule. Il est connu que le comportement d'une remorque au freinage varie en fonction de son état de charge. Du fait que les freins sont en général calculés pour l'état de pleine charge, pour pouvoir garantir un freinage sOr dans une situation dangereuse, l'effet de freinage, lorsque la remorque est vide, risque d'être trop fort, de sorte que les roues se bloquent et que, dans certaines circonstances, la-remorque commence à chasser. Par suite, il reste dons la responsabilité du conducteur de freiner avec précaution, ce qui ne peut cependant toujours être garanti dans des situations critiques. La présente invention a pour objet une installation de freinage de remorque permettant d'assurer un freinage sOr de la remorque en la maintenant sur sa route, à la fois à l'état chargé et à l'état déchargé. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, le couple de freinage appliqué aux freins peut être réglé en fonction du poids de la remorque au moyen d'un mécanisme de réglage proportionnellement à la pression de la pédale de frein. Le mécanisme de réglage selon l'invention permet de régler manvellement de façon simple l'installation de freinage en fonction de l'état de charge de la remorque existant dans chaque cas, ce que l'on peut faire avec une simple manette. On peut fondamentalement réaliser un tel mécanisme de réglage de diverses façons, selon le paramètre déterminant pour le couple de freinage sur lequel on doit agir. Aux fins d'incorporation dans des systèmes existants, il convient surtout d'utiliser un mécanisme de réglage pouvant être intercalé dans la canalisation de frein sous la forme d'une soupape réagissant proportionnellement à la pression, ce qui permet d'agir sur le couple de freinage par limitation de la pression. Une autre possibilité consiste à faire varier le bras de levier efficace avec lequel le cylindre de frein agit sur la tringlerie de freinage. On peut aussi prévoir ultérieurement un tel mécanisme de réglage, sans difficulté, dans les systèmes existants, du fait que le cylindre de frein entre de toutes façons en action par l'intermédiaire d'un bras de levier. Enfin, on peut encore effectuer au moyen du cylindre de frein lui-même une adaptation en le munissant d'un piston à double effet et en faisant en sorte que celui-ci soit alimenté soit d'un seul côté, soit des deux côtés, ce qui fait varier la surface efficace du piston. D'autres variantes de l'invention ressortent des autres revendications. On va décrire à présent l'invention sur plusieurs exemples d'exécution non limitatifs, en regard du dessin annexé dont La figure 1 représente schématiquement une installation de freinage de remorque dans laquelle on peut envisager un mécanisme de réglage selon l'invention pour adapter le couple de freinage à l'état de charge de la remorque ; La figure 2 représente un premier mode d'exécution d'un mécanisme de réglage selon l'invention, en coupe ; La figure 3 représente symboliquement le mécanisme de réglage selon la figure 2 ; La figure 4 représente un second mode d'exécution d'un mécanisme de réglage selon l'invention, en vue latérale et en coupe partielle ; La figure 5 représente le mécanisme de réglage selon la figure 4, en vue de dessus et en coupe partielle ; La figure 6 représente un troisième mode d'exécution d'un mécynisme de réglage selon l'invention, en coupe ;; La figure 7 représente symboliquement le mécanisme de réglage de la figure 6 ; La figure 8 représente une variante du mécanisme de réglage de la figure 6, selon une représentation correspondant à celle de cette dernière figure. L'installation de freinage représentée sur la figure 1 comprend un accumulateur 1 de fluide hydraulique sous pression, ainsi qu'une pompe à pression constante 2 entratnée de façon quelconque, qui alimente à partir d'un réservoir à retour 3, l'accumulateur 1 ainsi qu'une canalisation d'arrivée 4 de fluide hydraulique, la canalisation 4 étant aussi en liaison avec l'accumulateur 1, de sorte que du fluide hydraulique sous pression constante est toujours disponible sur la canalisation d'amenée. L'évacuation du fluide hydraulique est commandée par un distributeur à plusieurs voies 5 qui peut prendre trois positions A, B et C. Dans la position A, la canalisation d'arrivée est fermée et une canalisation d'évacuation 6 du distributeur 5 est reliée à une canalisation de retour 7 aboutissant au réservoir à retour 3. Dans la position B du distributeur 5, la canalisation d'arrivée 4, la canalisation d'évacuation 6 et la canalisation de retour 7 sont fermées. Dans la position C du distributeur 5, la canalisation de retour 7 est fermée, tandis que la canalisation d'arrivée 4 et la canalisation d'évacuotion 6 sont en liaison mutuelle.La canalisation d'évocuation 6 aboutit à un accouplement hydraulique 8 entre véhicule tracteur et remorque auquel se raccorde du côté de la remorque une canalisation de frein 9 qui aboutit à au moins un cylindre de frein 10 de la remorque. Sur une pédale de frein 11 du véhicule tracteur se trouve un transmetteur de pression 12 dans lequel une pression s'établit lorsqu'on actionne la pédale de frein, le rapport entre le niveau de pression dans le transmetteur de pression 12 et la force agissant sur la pédale pouvant être réglé au moyen d'une vis de réglage 13. La référence 14 désigne la pédale par laquelle on agit sur le transmetteur de pression. Le transmetteur de pression 12 est relié par une canalisation de commande 15 au distributeur 5 qui prend l'une des trois positions A, B ou C selon le niveau de pression régnant dans la canalisation de commande 15. Le cylindre de frein 10 de la remorque comporte un piston 17 qui actionne la tringlerie 18 des freins 19 de la remorque par l'intermédiaire d'vn levier. On peut, selon l'invention, inclure dans l'installation de freinage un mécanisme de réglage permettant d'adapter le; couple de freinage à l'état de charge de la remorque.On va décrire dans ce qui suit trois modes d'exécution d'un tel mécanisme de réglage, dont la position se trouve à un endroit déterminé du système selon le mode d'éxecution; Si l'on admet l'hypothèse simplificatrice que le couple de freinage efficace M est proportionnel à la pression hydraulique P régnont dans la canalisation de freinage 9, à la surface alimentée efficace d2 du piston de frein 17 et au bras de levier l avec lequel le piston de frein attaque la tringlerie de frein 18, soit : M v P x d2 x 1 on a l'agencement du mécanisme de réglage selon les représentations en tirets 20, 21 et respectivement 22. Dans le cas du mécanisme de réglage 20, il s'agit d'une soupape à réaction proportionnelle à la pression selon les figures 2 et 3. Cette soupape à réaction proportionnelle à lo pression est incluse dans la canalisation de frein 9 qui débouche par l'entrée 23 dans le bottier de soupape 24 et le quitte par la sortie 25, comme l'indiquent les flèches 26 et 27 qui indiquent le sens de passage du fluide hydraulique pour un processus de freinage. La soupape à réaction proportionnelle à la pression comporte une chambre principale 28 dans laquelle débouchent à distance axiale l'entrée 23 par l'ouverture d'entrée 29 et la sortie 25 par l'ouverture de sortie 30/dons laquelle se trouve un tiroir en double T 31 par la rainure annulaire 34 se trouvant entre ses épaulements 32 et 33 duquel peut être établie une liaison hydraulique entre l'entrée 23 et la sortie 25. La face antérieure 35 et la face postérieure 36 du tiroir sont reliées entre elles par un conduit central 37.Le tiroir 31 subit grâce à un ressort de compression mou 38 une précontrainte dirigée sur le dessin vers la droite contre un piston différentiel à gradins en forme de champignon 39 dont la face antérieure est au contact du tiroir 31 et dont la tête 40 est guidée de façon étanche dans le boîtier 24 et limite sur sa face postérieure une chambre secondaire 41 et elle y subit par un gradin 42 une réduction de diamètre, de son diamètre dl au diamètre plus faible d2 d'une tige 43. La tige 43 isole de façon étanche la chambre auxiliaire 41 d'une chambre auxiliaire 44 et est guidée axialement, comme la tête de piston 40, par des épaulements annulaires 45 et 46 dans le bottier 24. A l'intérieur de la paroi du bottier, un canal 47 s'embranche à partir de l'entrée 23 ; il est constamment relié par un canal 48 à la chambre auxiliaire 44 et est également relié, à volonté, à la chambre auxiliaire 41 par un canal auxiliaire 49. Le canal 49 peut autre fermé au moyen d'une -soupape conique 50 sectionnée manuellement. Dans la paroi du bottier de soupape 24 se trouve entre l'ouverture d'etrée 29 et l'ouverture de sortie 30 un canal annulaire 51 s'ouvrant sur la chambre principale 51 qui se raccorde à la sortie 25 par un canal de liaison 52 et à l'entrée 23 par une soupape de retenue 53. Ce mécanisme de réglage fonctionne de la façon qu'on va décrire ci-après. On supposera que la soupape conique 50 est fermée. Lorsqu'on enfonce la pédale de frein, ce qui amène le distributeur 5 dans la position C, du fluide hydraulique s'écoule du réservoir 1 par le distributeur 5 et la canalisation d'évacuation 6 et passe de là à la canalisation de frein 9 par l'accouplement hydraulique 8. Par suite, du fluide hydraulique parvient également dans la rainure annulaire 34 (il ne s'y exerce pas d'action, du fait que le tiroir est sollicité de façon identique des deux c8tés à l'intérieur de la rainure annulaire) ainsi que dans la chambre 2 auxiliaire 44, de sorte que la tige de piston 43 de diamètre d2 est atta- quée et se déplace vers la gauche sur la figure. Le piston 39 déplace alors le tiroir 31 qui attaque le canal annulaire 51 et, par suite, relie la rainure annulaire 34 au canal de liaison 52 et à la sortie 25 vers le cylindre de frein, de sorte que ce dernier est attaqué et que les freins sont actionnés. En Rêae tempos, le fluide hydraulique parvient, par l'ouverture de sortie 30, dans la chambre principale 28 à la face antérieure 35 du tiroir 31 et également, par son conduit centrale 37, à sa face postérieure, de sorte que le piston 39 est désormais attaqué à sa tête 40 sur toute la face antérieure.Du fait que la tête de piston a une section beaucoup plus grande que la tige 43, le piston est tout de suite ramené dans sa position initiale, le tiroir suivant sous l'action du ressort de compression et fermant le canal annulaire, de sorte que le cylindre de frein est bloqué pour une amenée ultérieure de fluide hydraulique. Si on lâche la pédale de frein, ce qui fait revenir le distributeur dans la position A, la canalisation de frein 9 est raccordée au réservoir à retour 3, de sorte que le fluide hydraulique se détend et le liquide refoulé vers le cylindre de frein peut s'écouler avec décharge des freins par le canal de liaison 52 et la soupape de retenue 53. Lorsque la soupape conique 50 est ouverte, le même processus s'accomplit en gros, sauf que le piston est sollicité non seulement dans la chambre auxiliaire 44 mais également dans la chambre secondaire 41 sur le gradin 42. Cela provoque un déplacement plus lent du piston vers la gauche avec ouverture du canal annulaire 51 et un retour lent du piston, du fait que celui-ci est désormais attaqué des deux c8tés0emême surface totale : dons la chambre principale sur toute la surface frontale et sur la face postérieure sur la tige et l'épaulement dont la surface totale est égale à celle de la tête. Le retour du piston a lieu dans ce cas sous l'action du ressort de compression 39.Le ralentissement du retour du piston entraîne une plus longue ouverture du canal annulaire et une plus longue attaque du cylindre de frein, de sorte qu'on peut obtenir un plus grand couple de freinage que dans le cas où la soupape conique 50 est fermée. Si l'on choisit les deux diamètres d1 et d2 de façon que leur rapport d22 / dol2 soit sensiblement égal au rapport du poids de la totalité de la remorque au poids de la remorque vide, on peut obtenir dans les deux cas un couple de freinage optimal. Si l'on adopte cette solution, la durée de freinage et la pression de freinage varient dans le rapport des surfaces de piston efficaces. On a représenté sur les figures 4 et 5 un autre mécanisme de réglage symbolisé par le bloc 22 sur la figure 1. Le cylindre de frein 16 attaque par sa tige de piston 52 la tringlerie de frein 18 par un levier 53. Le point d'application de la tige de piston 52 sur le levier 53 peut être modifié. Dans ce but, l'extrémité de la tige de piston est fourchue et reçoit le levier 53 dans la fente 54 ménagée à cette fin.Le levier 53 comporte une série de crans 55 situés à intervalles devant permettre le passage d'une cheville de verrouillage 56 maintenue sur l'extrémité de la tige de piston, qui est précontrainte de façon Dans le cas du mode d'exécution des figures 6 et 7, l'invention est mise en oeuvre sur le cylindre de frein 16 lui-meme, en correspondance avec le bloc 21 de la figure 1. En fait, la face postérieure 61 du piston 17 est reliée par une canalisation secondaire 62 à la canalisation de frein 9 ou à un accumulateur intermédiaire 63, donc constamment rempli de fluide hydraulique. Un tiroir rotatif 64 permet la commutation. Dans le cas représenté, la canalisation secondaire est reliée à l'accumulateur intermédiaire qui comporte un piston 65 soumis à la tension d'un ressort 66 dont la face postérieure peut recevoir de l'air.Le rapport du diamètre dl du pis 2 ton au diamètre d2de la tige de piston du cylindre de frein est choisi de nouveau comme dans le cas du mode d'exécution de la figure 2. Si, pour freiner, on sollicite le piston 17, le fluide hydraulique qui se trouve sur sa face postérieure est refoulé dans l'accumulateur intermédiaire (pratiquement sans résistance), si le ressort 66 est calculé corrélativement, de sorte qu'on peut obtenir un déplacement rapide du piston 17 du cylindre de frein.Lorsqu'on commute le tiroir rotatif 64, donc que l'on relie la canalisation secondaire 62 exclusivement à la canalisation de frein 9, il s'établit sur la face postérieure 61 du piston 17 une contrepression, de sorte que seule la surface représentant la différence entre celles du piston et de sa tige est efficace et que la force de freinage pouvant être obtenue est réduite corrélativement. La figure 7 indique symboliquement le mécanisme de réglage des figures 5 et 6, la position du tiroir rotatif représentée sur la figure 6 étant reproduite. La figure 8 représente une variante du mécanisme de réglage des figures 6 et 7. Dans le cas présent, il se trouve au fond de l'accumulateur intermédiaire 63 une soupape de retenue 68 précontrainte en position de fermeture qui traverse par un poinçon 69 le fond 70 de l'accumulateur intermédiaire et peut être repoussée au moyen du poinçon du piston 65 en position d'ouverture. La soupape de retenue 68 se trouve dans un bottier 71 qui est reliée à un tiroir rotatif 73 par une canalisation de dérivation 72. En outre, la canalisation de frein 9 se raccorde au tiroir rotatif par l'embranchement 74, ainsi que la canalisation secondaire 62 et enfin l'accumulateur intermédiaire par la canalisation 75. Le tiroir rotatif 73 peut relier dans l'une de ses positions D1 l'accumulateur intermédiaire 63 à la canalisation de dérivation 72et la canalisation secondaire 62 à l'embranchement 74. Dans ce cas, l'accumulateur intermédiaire 63 est séparé de la face postérieure 61 du piston 17 du cylindre de frein 16 et relié à la canalisation de frein 9, de sorte que la force de freinage effective est déterminée par la différence entre les surfaces du piston 17 et de la tige de piston 52 du cylindre de frein 16. Dans l'autre position d2 du tiroir rotatif 73, la canalisation secondaire 62 est reliée à la canalisation 75 et l'embranchement 74 à la canalisation de dérivation 72, de sorte qu'au cours du freinage, du fluide hydraulique est refoulé du cylindre de frein et directement de la canalisation de frein 9 dans l'accumulateur intermédiaire, jusqu'à ce que la soupape de retenue 68 se ferme. Alors, du fluide hydraulique n'est refoulé dans le réservoir intermédiaire 63 qu'à partir du cylindre de frein 16. Dans le cas présent, le frein répond particulièrement rapidement. REVENDICATIONS 1. - Installation de freinage hydraulique pour remorques de véhicules utilitaires dont le cylindre de frein peut être alimenté par un circuit à pression constante rattaché à l'installation de freinage de la remorque au moyen d'un distributeur de frein pouvant être actionné à partir du véhicule, caractérisée en ce que le couple de freinage appliquée aux freins peut être réglé en fonction du poids de la remorque au moyen d'un mécanisme de réglage proportionnellement à la pression de la pédale de frein. 2. - Installation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une soupape à réaction proportionnelle à la pression réglable à la main est intercalée dans la canalisation de frein (9) aboutissant au cylindre de frein (10) pour constituer un mécanisme de réglage. 3. - Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la canalisation de frein (9) peut être fermée et libérée par un tiroir (31) ne subissant pas l'influence du fluide sous pression, qui se trowe gracie à un ressort de rappel (39) à la tête (40) d'un piston différentiel à gradins en forme de champignon (39) dont le gradin (42) se trouve sur la face postérieure opposée au tiroir dans une chambre secondaire (41) et dont la tige de piston (42) se trouve dans une chambre auxiliaire (44) qui en est séparée, la chambre auxiliaire étant reliée en permanence et la chambre secondaire à volonté à la canalisation de frein (9) et la face antérieure (56) du piston située du côté du tiroir (31) étant en perlanen ce reliée au cylindre de frein. 4. - Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que la chambre secondaire (41) peut être reliée à la canalisation de frein (9) par une soupape conique (55) réglable manuellement. 5. - Installation selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que le cylindre de frein (10) est relié à la canalisation sous pression (9) par une soupape de retenue de retour (53). 6. - Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que le rapport de la section de la tête de piston (40) à la tige de piston (42) est proportionnel au rapport des poids de la remorque à l'état chargé et à l'état non chargé. 7. Installation selon la revendication 1, dans laquelle le cylindre de frein agit par l'intérmédiaire d'un levier sur la tringlerie de frein, caractérisée en ce que le bras de levier efficace (11, 12) peut être modifié à l'aide d'un mécanisme de réglage (22). 8. - Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le levier (53) comporte une série de crans (55) dans lesquels on peut faire cranter à volonté l'extrémité de raccordement du cylindre de frein (10). 9. - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cylindre de frein (10) comporte un piston à double effet (17) et en ce que la face antérieure (61) du piston du cylindre de frein (10) peut être connectée à volonté à la canalisation de frein (9) ou à un accumulateur intermédiaire (63). 10. - Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que le rapport des surfaces de travail de la tige de piston (52) et du piston (17) du cylindre de frein (10) est égal au rapport des poids de la remorque à l'état chargé et à l'état non-chargé. 11. - Installation selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisée enceque l'accumulateur intermédiaire (63) peut être rempli du volume refoulé (61) du cylindre de frein contre une résistance élastique (ressort 66). 12. - Installation selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que l'accumulateur intermédiaire (63) est un cylindre comportant un piston (65) pouvant être déplacé contre la résistance d'un ressort avec lequel, lorsque l'accumulateur intermédiaire est vide, une soupape (68) se trouvant au fond (70) de l'accumulateur est maintenue en position ouverte, soupape qui, lors de la connexion de l'accumulateur intermédiaire avec le volume déplaçable (61) de la soupape de frein (10) peut aussi maintenir pour peu de temps une liaison de l'accumulateur intermédiaire avec la canalisation de frein (9).