Brevet FR2417418A1 — publié le 19790914

L'Etat de la Technique actuelle se trouve résumé dans les derniers Brevets "Bendix" Westinghouse NO s 2.237.087 2.291.895 2.317.143 La présente invention est applicable aux véhicules et ensembles roulants de tous tonnages. Caractéristique Technique principale Appareil de Freinage mécanique à ressorts avec Circuit antagoniste incorporé ne comportant ni axe, ni bielle. Un circuit général unique commandé sans effort tous les freins reliés des véhicules tracteurs ou remorques, même en cas de rupture d'attelage. Servo-frein mécanique modérable à commandes multiples, par un seul circuit, avec une sécurité totale dépassant les exigences du Code de la Route. L'invention consiste en un Appareil de freinage mécanique à ressorts à circuit antagoniste incorporé (Planche I et II) dont chaque ressort agit séparément sur un segment glissant, portant la garniture qu'il applique sur la partie tournante à freiner. Cet Appareil de freinage est avec fonctionnement par monocircuit hydraulique ou électrique. a) Commande Hydrtalique : le circuit général commande sans effort les fuites modérables C1, C2, Cl... agissant instantanément et directement depuis un point quelconque du circuit B 1. Le circuit B 1 prolongé est composé d'une seule conduite et com mande tous les freins des véhicules remorqués. Temps de réponse : à l'inverse des freins commandés par fluide et action directe, l'appareil de freinage ainsi conçu donne une prédominance aux freins les plus éloignés. Le circuit antagoniste des ressorts est composé d'un circuit terminal agissant directement sur les ressorts par les Tubes T L (Planche 1) permet de régler la pression sur les garnitures et d'obtenir ainsi un frein mécanique réglable. Les circuits terminaux sont rassemblés dans le frein et reliés à un circuit général de commande. Ce circuit général hydraulique Bi dont la partie sous pression peut être prolongée pour être reliée à tous les circuits terminaux. Ce circuit est composé d'une seule conduite sous pression B 1 et d'une conduite de retour. La conduite de pression est reliée à tous les circuits terminaux. b) Appareil de freinage avec commande électrique (Planche II, fig. 1). Fonctionnement : ltélectro-aimant remplace les dispositifs hydrauliques. Circuit électrique Comme le circuit hydraulique, celui-ci comporte : un circuit de tension qui actionne (Planche II, fig. 1), l'électro-aimant et un retour à la masse sur tous les freins. Deux fils sont nécessaires dont un pour le retour à- la masse. Cet Appareil de freinage (Planche III) permet d'obtenir un servofrein continu d'une grande fiabilité avec un seul circuit de pression modérable â commandes multiples et un temps de réponse conforme au code de la route. Appareil de freinage avec Frein Mécanique sur arbre tournant, wagon, arbre de transmission, frein à disque ou frein sur tambour de roue réalisant une commande mécanique par segment de garniture et la modération de cette pression mécanique par un circuit fluide antagoniste unique et réglable en tous points par de multiples clapets hydrauliques ou commandes électriques et un temps de réponse conforme au Code de la Route. La commande antagoniste modérable qui règle le freinage se fait par fluide antagoniste sur chaque segment de garniture. En référence aux dessins annexés Frein mécanique à ressorts. Planche i Le ou les Patins (P) en nombre indifférents fonctionnent suivant le rayon du tambour de frein, de préférence en opposition l'un sur l'autre. Les Garnitures (G) s'appliquent sur le tambour par une pression partout égale fournie par les ressorts (R) qui prennent appui au centre sur la partie fixe (B). Partie fixe Les patins et garnitures sont guidés et butent sur les guides fixes (G F), sans axe ni bielle. Le point fixe (P Fj monté après la mise en place du patin (P) est rendu solidaire des flasques (F), le fluide de commande passe par ces points fixes (P F), qui sont percés à la demande. Les Etriers (E T) ou nacelles (N) sont solidaires des patins, leur débattement est limité par des excentriques ou des cales de réglage (non figurés). Commandes du Frein à Ressorts La commande mono circuit par fluide assure une sécurité totale et la plus grande simplicité par exemple (Voir Planche II) repères de 1 à 5; - Circuit électrique (Planche nO 2) Repère I - Un Electro-Aimant composé d'un noyau plongeur (NP) entouré d'une bobine électrique (B E) assure un freinage proportionnel à l'intensité et la durée du courant qui lui est délivré, - Circuit Hydraulique t p8ahchY 9g2) Repère 5 - Circuit hydraulique par pistons de traction, le freinage est proportionnel à la pression et la quantité d'huile délivrée. Repère 4 - Par vérin hydraulique (V H) qui -prend appui sur la nacelle (N) solidaire du patin et de la garniture (G). Ce genre de montage nécessite une arrivée d'huile (A) et une purge (P). Repères2 et 3 - composés de diaphragmes ou chambres déformables ont l'avantage de n'avoir aucun frottement et ne nécessitant que des joints statiques. Les chambres déformables (D) ou (ED) sont interposées entre le point fixe (P F) et l'étrier (E T) ou nacelles (N) et peuvent être métailiques ou en toute autre matière. Les chambres déformables peuvent aussi être remplacées par un seul tube flexible (non figuré), tube qui passe successivement dans les étriers (E T) dans lesquels il peut se dilater. Pour éviter la dilatation dans les parties non actives du tube, celui-ci sera mis sous gaine ou à l'intérieur d'un ressort à boudin de même diamètre. Pour la clareté du dessin, un seul type de chambres déformables est ici représenté. Des excentriques (E) non figurés, permettent, depuis l'extériêur, les réglages d'approche des garnitures. Un seul excentrique par patin également non figuré, placé sous le point fixe (P F) peut aussi assurer ce réglage. Au repos Planche II Le frein à ressorts indépendant se compose de plusieurs patins ou segments agissant par ressorts sur le même tambour. La commande de rappel des ressorts se fait par différentes solutions, notamment Rep. 1 Circuit électrique avec la bobine (B E) et son noyau (N P) Rep. 2 Chambres déformables métalliques avec joints statiques. Rep. 3 Chambres déformables avec joints statiques. Rep. 4 Vérin hydraulique de poussée entre le point fixe (P F) et la nacelle (N). Rep. 5 Vérins Hydrauliques de rappel. Planche nO 1 Frein à ressorts Constamment maintenu serré par des ressorts intérieurs qui tiennent les garnitures sous une pression mécanique partout égale sur le tambour ou sur un disque solidaire de la roue, la transmission ou toute autre poulie ou pièce à freiner. Frein direct et indépendant Pas de pièce tournante, pas de frottement parasite. Pas d'usure inégale des garnitures de frein. Rattrapage d'usure, par simple clé, depuis l'extérieur. Dispositifs de Rappel - (De désserrage des garnitures (G)). Au repos : sans pression ou sans excitation ceux-ci restent sans action. FREIN CONTINU : FONCTIONNEMENT Planche III I - Au repos, Véhicule et-moteur à l'arrêt Toutes les sections du circuit de pression (B1, B2, B3...) vidées par l'action des ressorts de compression des garnitures lors du dernier arrêt, sont à la pression atmosphérique ; les freins sont serrés. II - Véhicule à l'arrêt, moteur au ralenti Pour conserver le freinage, (pression nulle) il suffit de tenir ouverte la vanne (V 1). Au démarrage du moteur, après fermeture de la vanne (V1) le circuit se met rapidement sous pression. Le Frein Continu est paré dès que les circuits (A & B)sont à la pression de service. III - Véhicule Roulant ACTION DU FREIN CONTINU Toute action sur un quelconque des clapets de commande (G1, C2 ou C3), permet d'obtenir une pression progressive et proportionnelle sur les garnitures des greins de 11 ensemble des roues. c'est :LE SERVO-FREIN CONTINU. RALENTISSEUR ; indépendant du Frein Continu, il s'agit sur la transmission, ou sur tout uu-une partie de l'ensemble du poids total roulant, assisté éventuellement par le même type de frein à ressorts sur la transmission. Branché sur le circuit de pression (B 1) par un pointeau réglable (non figuré) positionné à la demande, assure un freinage modérable et permanent de longue durée. Freinage jusqu'à l'Arrêt complet. Il suffit d'ouvrir un clapet de commande (Cl, C2 ou C3) au maximum qui fait chuter la pression dans le circuit jusqu'à obtenir le blocage des freins Freins de Stationnement Après l'arrêt complet le blocage des freins sera maintenu en ouvrant la vanne (V 1). FREIN DE REPRISE Description La commande d'embrayage actionne un clapet sur le circuit de pression (B 1). Un pointeau permet la mise en service de ce circuit. Fonctionnement Sur une dénivellation importante, avec un moteur tournant, ouvrir le pointeau et embrayer, permet de maintenir le véhicule mobile Le fait d'embrayer libère progressis,-ement les freins et permet le démarrage. Avantages Freinage total sur 100 % du poids total roulant. S uppression totale du circuit à air comprimé - des doubles commandes - des commandes mixtes Encombrement réduit de plus de 50 % . I1 permet d'éliminer : sur les tracteurs routiers les divers ralentisseurs et leur complication : notamment accumulateur électrique DEMARRAGE DU MOTEUR - ASSISTANCE AU DEMARRAGE Planche III Le schéma I représente uniquement le circuit de freinage. Le schéma 2 représente le montage à réaliser pour obtenir à partir du même circuit de freinage une possibilité de démarrage hydraulique ou d'assistance au démarrage du moteur du véhicule par combinaison d'une pompe hydraulique incorporée pouvant fonctionner en moteur hydraulique en combinaison avec un accumulateur hydraulique pour aider ou assurer le démarrage du moteur du véhicule (planche III schéma 2}. Cette possibilité est obtenue en utilisant la même pompe et le même réservoir du circuit et en ajoutant uniquement un accumulateur hydraulique (AD) et une vanne de démarrage (VD). VANNE (VD) La vanne comporte deux étages à deux voies, les deux étages étant commandés simultanément. Cette vanne a pour but d'une part d'alimenter la mompe (P) à partir de l'ae- cumulateur de démarrage (AD) et d'autre part de permettre le retour du fluide au réservoir (R). FONCTIONNEMENT DE LA POMPE EN DEMARREUR Lorsque la vanne (VO) est actionnée elle relie l'accumulateur hydraulique (AD) à la pompe (P) en prise directe avec le moteur du tracteur. La pompe fonctionne alors en moteur hydraulique. Suivant l'énergie disponible, on peut ainsi réaliser le démarrage ou assister le démarreur électrique. Suppression totale ou partielle du démarreur électrique avec son circuit. Conclusion Le montage total hydraulique du véhicule remplace avantageusement le circuit pneumatique et le circuit électrique de démarrage. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de freinage applicable aux véhicules et ensemble roulant de tous tonnagesJdu type comportant des garnitures appliquées sur une partie tour nante à freiner, caractérisé en ce qu'il comporte - d'une part, un appareil de freinage mécanique à ressorts dont chaque ressort agit séparément sur un segment glissant portant la garniture; à appliquer sur ladite partie tournante et prenant appui sur une partie fixe, et - d'autre part, un circuit antogoniste incorporé. 2 - Dispositif selon revendication 1 caractérisé en ce que les patins et garni tures sont solidaires d'étriers ou nacelles et sont guidés et butent sur des guides fixes (G F) sans axe, ni bielle. 3 - Dispositif selon revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le circuit antagoniste est un mono-circuit hydraulique. 4 - Dispositif selon revendication 3 caractérisé en ce que le mono-circuit comporte des vérins hydrauliques, prenant appui sur la nacelle solidaire du patin et de la garniture, avec arrivée d'huile et purge. 5 - Dispositif selon revendication 3 caractérisé en ce que le mono-circuit comporte des diaphragmes ou chambres déformables interposées entre un point fixe (PF) et ltétrier ou nacelle (N). 6 - Dispositif selon revendication 3 caractérisé en ce que le mono-circuit formant circuit terminal prolonge un circuit général hydraulique (B 1) sous pression avec conduite de retour, équipé de vannes et de clapets de commandes (C 1, C 2, C 3 ...) formant fuites modérables. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il agit sur tout ou sur une partie de l'ensemble roulant, assisté éventuellement par le même type de frein à ressorts sur la transmission et comporte un pointeau réglable à la demande branché sur le circuit de pression (B 1) de manière à constituer un ralentisseur. 8 - Dispositif selon l'unequelconque des revendications 1 à 6 en ce qu'il comporte un-clapet sur le circuit de pression (B1) actionné par la commande d'embrayage permettant de libérer progressivement les freins lors de l'embrayage. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comporte un circuit d'assistance au démarrage du moteur du véhicule par combinaison d'une pompe hydraulique incorporée fonctionnant en moteur hydraulique en combinaison avec un accumulateur hydraulique, ce circuit étant commandé par une vanne à 2 étages. 10 - Dispositif selon revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le circuit antagoniste est un circuit électrique actionnant un électro-aimant.