Brevet FR2398648A1 — publié le 19790223

Cette invention est relative à une iestallation de freinage hydraulique des remarques de véhicules--utilitaires. Les installations de freinage des remorques ont pour but de per mettre te freinage, sans-risque pour la circulation, d'un train routier, comprenant un véhicule tracteur et une ou plusieurs remorques. Ceci est surtout nécessaire pour 19s véhicules agricoles avec plusieurs remorques. La pratique courante jusqutici consistait à brancher les instal lotions de freinage-des remorques directement sur 1'installution hydrauli que, entraînée par le moteur du véhicules remorqueur, par exemple un tracteur agricole. Or cela avait l'inconvénient de supprimer le fonctionnement de l'installation de freinage de-s- remorques en cas de panne du moteur et portant de panne de l'installation hydraulique. Aussi, l'invention a-t-elle pour but de créer une installation fiable de freinage des remorques, qui soit indépendante du moteur. Ce but est atteint selon l'invention par un --circuit à pression constante, qui est alimenté par un accumulateur, qui commande via une soupape de chargement le -remplissage de l'accumulateurrèn fonction de lapression dans ce dernier en provenance d'un circuit à débit constant, alimentant aussi d'autresutilisateurs, et qui peut être mis en communication avec le cylin dre de frein de la remorque via un distributeur de freinage. L'accumulateur de l'installation de freinage des remorques se recharge jusqu'à une pression limite déterminée chaque fois que la pression dans le circuit à pression constante de l'installation de freinage des re morques chute au-dessous d'une valeur déterminée. - Sous réserve d'un di mensionnement correspondant de l'accumulateur, on a ainsi la garantie de disposer, meme en cas de panne de la pompe hydraulique, et partant avec un circuit hydraulique sans pression, d'une quantité suffisante de fluide hydraulique sous la pression nécessaire dans l'installation de freinage des remorques, pour effectuer plusieurs freinages à fond. Afin de garantir une alimentation fiable du circuit à pression constante, la soupape de chargement est avantageusement intercalée dans le circuit à débit constant et est commandée par un clapet de priorité qui, en fonction de la pression dans l'accumulateur, pilote la pression déterminant la position de la soupape de chargement, de sorte que au-des sous d'une pression prédéterminée dans-I'accumulateur elle interrompt l'a limentation des autres récepteurs au -bénéfice du circuit à pression cons tante. Ainsi, l'installation de freinage des remorques est-elle toujours alimentée d'une manière prioritaire avant tous les récepteurs.Lorsque les autres récepteurs~sont coupés, le débit volume total du circuit à débit constant est disponible pour le circuit à pression constante, ce qui garantit une remontée immédiate de la pression. 11 est alors possible de commuter le débit du fluide refoulé, pratiquemment sans pertes. Le distributeur de freinage est avantageusement conçu comme distributeur à servo-commande hydraulique, comportant un tiroir guidé dans un alésage du bottier, une chambre de retour délimitée parole tiroir et l'alésage du bottier et une chambre d'asservissement dans laquelle règne la pression hydraulique de pilotage, qui est modulée par exemple par l-'ac- tion sur une pédale de frein. La fiabilité d'un tel distributeur exige, entre autres, que la chambre d'asservissement et les conduites qui s'y raccordent, soient rem plies exclusivement de fluide hydraulique, c'est-à-dire que la chambre d'asservissement ou les conduites ne contiennent pas de bulles de gaz ou d'air. Afin de garantir que la chambre d'asservissement et les conduites qui s'y raccordent restent constamment exemptes d'air, la chambre d'asser vissement communique avantageusement -en au moins une des positions du tiroir- avec la chambre de retour ou la chambre de refoulement.Ceci ga rantit que, au moins dans une position du tiroir, la chambre d'asservisse ment recevra un appoint de fluide hydraulique et que les bulles d'air ou de gaz éventuellement présentes seront chassées.~En dehors de cet avanta ge on constate encore que les fuites entre la chambre d'asservissement et les autres chambres du distributeur sont tolérables, puisque le fluide hy draulique commandé par le distributeur et le fluide hydraulique de la servo-commande peuvent être identiques. Par contre, il faudrait éviter les fuites de ce genre dans le cas d'utilisation de fluides hydrauliques dif férents. Pour moduler la pression de pilotage dans la chambre d'asservissement du distributeur, ce dernier est avantageusement actionné par un transmetteur de pression qui est mu par l'effort sur la pédale de frein du véhicule utilitaire, qui agit par déplacement et est branché via une conduite de pilotage sur le distributeur, la résistance au déplacement du transmetteur de pression étant avantageusement réglable. L'installa tion de freinage des remorques, selon l'invention est très sOre puis qu'elle permet un freinage de la remorque, même en cas de panne du cir cuit de freinage du véhicule utilitaire.On constate alors encore un autre avantage, à savoir que le distributeur de freinage peut être action né exclusivement par le fluide hydraulique du circuit à débit constant du véhicule utilitaire, sous réserve que le transmetteur de pression tra vaille avec le fluide correspondant, si -bien que le distributeur de frei nage peut être conçu exclusivement pour un seul fluide. L'invention sera encore exposée plus en détail à l'aide des figures schématiques se trouvant sur les planches annexées. La fig. 1 est un schéma d'une installation de freinage des remorques La fig. 2 est une coupe longitudinale d'une forme d'exécution du distributeur de freinage utilisée dans l'installation de freinage des remorques selon la fig. 1 Les figs. 3 et 4 correspondent à la fig. 2 mais montrent le distributeur de~freinage dans d'autre psitions de fonctionnement La fig: 5 montre une forme d'exécution du transmetteur de pression de l'installation de freinage des remorques selon la fig. 1. L'installation de freinage des remorques de la fig. 1 comprend un circuit à débit constant d'un véhicule de traction, relié à un circuit à pression constante II pour une istallation de freinage des remorques qui n'est représentés-que par la canalisation de raccordement 9. Le circuit à débit constant I est équipé d'uné pompe hydrauli- que 2 entraînée par le moteur du véhicule utilitaire, d'un récepteur H -par exemple le relevage d'un tracteur agricole et d'un réservoir de retour 3 pour le fluide hydraulique du circuit à débit constant. La pompe 2 alimente par ailleurs via un clapet de priorité 2a piloté par le circuit à pression constante Il- et via une soupape de chargement 2b, une canalisation d'amenée 33 qui est également en communication avec l'accumuloteur 1 du circuit à pression constante, si bien qu'on dispose constamment dans la canalisation d'amenée 33 du fluide hydraulique sous une pression constante. La soupape de chargement-2b a deux positions de commutation ; dans la première position de commutation, le circuit à débit constant I est-séparé du circuit à pression constante II, et le fluide hydraulique ne circule que dans le circuit à débit constant I, tandis que dans la deuxième position de commutation, le fluide hydraulique passe du circuit à débit constant I au circuit à pression constante II. Le circuit à pression constante II comporte un clapet de retenue R qui empeche l'écoulement en retour vers le circuit à débit constant, et un distributeur de freinage 4,-du type à tiroir, qui relie la conduite d'amenée 33 à la canalisation de raccordement 9- en vue de la modulation de la pression de freinage des remorques. Lorsque la pression dans le circuit à pression constante II chute au-dessous de sa valeur limite, une canalisation d'asservissement 2c attaque le clapet de priorité 2a qui amène la soupape de chargement 2b dans une position telle, que le fluide hydraulique en provenance du circuit à débit constant I passe par le clapet de retenue R et parvient dans le circuit à pression constante II. L'accumulateur X est alors chargé.Lorsque la pression mite est atteinte, le clapet de priorité 2a ramène la soupape de chargement 2b dans sa position initiale, si bien que le circuit à pression constante est de nouveau séparé du circuit à débit constant Le clapet de priorité 2a assure ainsi une alimentation priorité taire- en liquide du circuit à pression constante II, et.partant de l'ins- tallation de freinage des remorques, par rapport à tous les autres récepteurs. Le départ de la conduite d'amenée 33 vers la canalisation de raccordement 9 est commandé par le distributeur 4 qui a trois positions A, B et C. Dans la position A, la conduite d'amenée 33 est bloquée et une conduite de départ 37 du distributeur 4 est reliée à une canalisation de retour 39 menant vers le réservoir de retour 3. Dans la position B du dis- tributeur 4, la conduite d'amenée 33, la conduite de départ 37 et la ca -nalisation de retour 39 sont bloquées. Dans la position C du. distributeur 4, la canalisation de retour 39 est bloquée, tandis que la conduite d'amenée-33 et la conduite de départ 37 sont en communication. Le distributeur 4 sera encore expliqué plus en-détail dans ce qui suit.La conduite de départ 37 mène vers un accouplement hydraulique 8 entre le tracteur et la remorque, qui est relié côté remorque à la canalisation de raccordement 9 desservant au moins un cylindre de frein de la remorque. Une pédale de frein 5 sur le tracteur comporte un transmetteur de-pression 6, dans lequel s'établit une pression lors d'-une action sur la pédale de frein, la relation entre le niveau de la pression dans le transmetteur de pression 6 et L'effort sur la pédale pouvant être réglée à l'aide d'une vis de réglage 7. Le transmetteur de pression 6 est relié par une canalisation de pilotage 35 au distributeur 4, ce dernier occupant une de ses trois positions A, B ou C en fonction du niveau de pression dans la canalisation de pilotage 35. Dans ce qui.suit le distributeur 4 sera expliqué plus en détail. Il faut souligner que l'installation de freinage décrite ci-dessus ne représente qu'un exemple d'application du distributeur 4 et que le distributeur peut aussi etre utilisé dans d'autres installations quelconques. Le distributeur comprend- un bottier 10 avec un alésage axial 12 comportant un tronçon d'un diamètre relativement plus grand et formant une chambre annulaire 14. L'alésage 12 du bottier reçoit un tiroir 20 en forme de piston, avec une première rainure circulaire 22 et une deuxième rainure circulaire 24. La première rainure circulaire 22 et l'alésage 12 du bottier délimitent un bras de retour 28 dans lequel débouche un canal de retour 38 pratiqué dans le bottier 10, qui, de son côté, est relié à la canalisation de retour 39. La deuxième rainure circulaire 24 et l'alésage 12 du bottier délimitent une chambre de refoulement 26, dans laquelle débouche un canal d'admission 32 qui est, de son c8té, relié à la conduite d'amenée 33.Sur son côté, représenté à droite sur la figure 2, le tiroir 20 sépare dans l'alésage 12 du boîtierune chambre d'asservissement 30, dans laquelle débouche un canal de pilotage 34 qui est de son côté relié à la canalisation de pilotage 35. La chambre annulaire 14 reçoit un canal de départ 36 pratiqué dans le bottier 10, qui est relié au conduit de départ 37. Le bottier comporte par ailleurs un-canal 40 qui relie le canal de départ 36 a lY.alésoge 16. L'alésage 16, obturé à ltextrémité représenté à gauche sur la fig. 2, comporte un ressort de rappel 42 dont la tension initiale peut être réglée par une vis de réglage ajustable 44 et qui agit via une coupelle de ressort46 sur une goupille 48qui traverse d'une manière étanche une rondelle de joint 18 et s'appuie avec son extrémité, à droite sur la fig. 2, sur le tiroir 20. La goupille 48 centre le ressort de rappel, transmet son effort sur le tiroir 20 et=reçoit sur son côté gauche à la fig. 2, la pression régnant dans l'alésage 16. Le tiroir 20 comporte un perçage longitudinal 50 sur toute sa longueur qui- communique- par un perçage transversal 52 avec le bras de retour 28. La goupille 48prend appui dans l'extrémité gauche à la fig. 2, du perçage longitudinal 50, la chambre à gauche du tiroir 20 restant cependant toujours en communication avec le perçage longitudinal 50. L'extrémité du perçqge longitudinal 50 débouchant dans la chambre d'asservissement 30 reçoit un clapet à plateau 54. Ce clapet à plateau 54 comprend un plateau 56 et, solidaire avecce dernier, une tige 60 qui est guidée dans une douille de guidage 66 insérée dans l'extrémité du per çage longitudinal 50. La tige 60 porte un jonc 68 qui freine la tige dans le sens axial par rapport à la douille de guidage 66. La tige 60 est traversée par un perçage longitudinal 62 qui est obturé à son extrémité droite sur la fig. 2,- et qui donne naissance à un perçage transversal 64 débouchant au-dessous du plateau 56 sur la face extérieure de la tige 60. La face orientée vers la douille de guidage 66 du plateau 56 comporte une rondelle de joint 58. Lorsque le clapet à plateau 54 occupe sa position ouverte, représentée à la fig. 2, le perçage longitudinal 50 et la chambre d'asservissement 30 communiquent mutuellement via le perçage longitudinal 62 et le perçage transversal 64 dans la tige 60. Par contre, lorsque le plateau 56 est déplacé vers la douille de guidage 66, la rondelle de joint 58 fait étanchéité entre le plateau 58 et la douille de guidage 66, si bien que la communication entre le perçage longitudinal 50 et la chambre d'asservissement 30 est bloqué. Un ressort de rappel pour ramener le clapet à plateau 54 dans sa position ouverte n'est pas nécessaire, mais peut être prévu. Dans ce qui suit, le fonctionnement du distributeur 4 qu'on vient de décrire sera exposé avec référence aux Figs 2, 3 et 4. La fig. 2 montre le distributeur dans sa position A, la figure 3 montre le distributeur dans sa position B et la fig. 4 montre le distributeur dans sa position C. Lorsque la canalisation de pilotage 35 est sans pression, les éléments du distributeur occupent les positions représentées à la fig 2. Le canal de départ 36 communique via la chambre annulaire 14 et la chambre de retour 28 avec le canal de retour 38. La chambre délimitée par l'alésage 16 est également, via le canal 40, en communication avec le canal de retour 38. La chambre à gauche du tiroir 20 communique également via le per çage longitudinal 50 et le perçage transversal 52 avec le canal de retour 38. La chambre de refoulement 26 est seulement reliée au canal d'admission 32, si bien que le départ est bloqué. Le clapet à plateau 54 est ouvert, si bien que le servo-moteur 30, via le perçage longitudinal 50, le perçage transversal 52 et la chambre de retour 28 communique avec le canal de retour. Le conduit de départ 37 est sans pression, si bien que les freins ne sont pas actionnés. Lorsque la pression dans la canalisation de pilotage 35 et partant dans la chambre d'asservissement 30 augmente, en raison d'une action sur la pédale du frein, le calpet à plateau 54 se ferme d'abord. La pression relativement plus élevée dans la chambre d'asservissement 30 déplace le tiroir 20 contre l'effort du ressort de rappel 42 et contre la pression qui-s'atablit dans l'alésage 16, si bien qu'il occupe d'abord la position B représentée à la fig. 3. Le clapet à plateau 54 étant fermé, la pression ne peut pas s'échapper de la chambre d'asservissement 30. Dans la position B, le canal d'admission 32 est encore fermé et la liaison entre le canal de retour 38 et le canal de départ 36 est interrompue. Le fluide hydraulique refoulé hors de la chambre à gauche du tiroir 20 peut s'échapper via le perçage longitudinal 50, le perçage transversal 52 et la chambre de retour 28 dans le canal de retour 38. Lorsque la pression dans la chambre d'asservissement 30 augmente te davantage, le distributeur est amené à sa position C représentée à la fig. 4. Le clapet à plateau 54 est toujours fermé. Le canald'admission 32 communique maintenant via la chambre de refoulement 26 avec le canal de départ 36, si bien que la conduite de départ 37 se trouve sous pression. Le canal de retour 38 communique seulement via le perçage longitudinal 50 et le perçage transversal 52 avec la chambre qui -à la fig. 4- se trouve à gauche du tiroir 20. Si le distributeur 4 fait partie d'une installation de freinage selon la fig. 1, les freins sont sous pression de freinage. Etant donné que la pression dans la chambre délimitée par l'a lésage 16 augmente avec la pression dans-le canal de départ 36, la force de rappel exercée par la goupille 48 sur le tiroir 20 augmente également. Cette force ramène-le distributeur de nouveau dans sa position représentée à la fig. 3 lorsque la pression dans le canal de départ 36 a atteint une certaine proportion par rapport à la pression dans la chambre d'asservissement 30. Ensuite, la pression dans le canal de départ 36 n'augmente plus, si bien que le distributeur règle la pression dedépart à une valeur proportionnelle à la pression régnant dans la chambre d'asservissement 30. Si l'on utilise le distributeur dans une installation de freinage selon la fig. 1, la force de freinage est proportionnelle à l'-effrot sur la pédale 5. Lorsque la pression chute dans la chambre d'asservissement 30, par exemple parce que le conducteur relâche la pédale de frein, le distributeur revient sous l'effort du ressort de rappel 42 et sous la pression règnant dans la chambre délimitée par l'alésage, de sa position B représentée à la fig. 3 à sa position A représentée à la fig. 1. Au plus tard à l'instant où la chambre annulaire 14 entre en communication avec la chambre de retour 28, le clapet à plateau 54 s'ouvre, si bien que la chambre d'asservissement 30 communique alors avec la chambre de retour 28 et reçoit éventuellement un appoint de fluide hydraulique en provenance de cette dernière.La liaison entre la chambre d'asservissement 30 et la chambre de retour 28 reste ouverte longtemps jusqu'à l'action suivante du distributeur, si bien que la chambre d'asservissement 30 et les canolisations qui s'y raccordent peuvent être purgées d'air ou respectivement replies pendant cette période, si cela est nécessaire. On obtient ainsi d'une manière très simple que la chambre d'asservissement reste exempte d'air. En dehors de cet avantage, le distributeur qu'on vient de décrire est encore avantageux en ce qu'il ne pose pas de problèmes d'étonchéité entre la chambre d'asservissement 30 et la chambre de refoulement 26, les fuites éventuelles n'ayant pas d'inconvénients, puisque le fluide hydraulique commandé par le distributeur est identique au fluide de la servo-commande du distributeur. La fig. -5 représente un exemple de réalisation du transmetteur de pression 6 de l'installation selon la fig. 1, cet exemple de réalisation différant cependant du trçnsmetteur de pression représenté schématiquement à la fig. 1 en ce sens qu'il ne comporte pas de vis de réglage 7 Le transmetteur de pression 6 représenté à la fig. 5 comporte un boîtier à piston 102 avec un alésage axial qui présente un diamètre relativement plus grand à son extrémité à droite melon la représentation de la fig. 5 et qui est obturé par un bouchon vissé 104 qui est percé et comporte un alésage de départ 105. La bottier à piston 102 reçoit une pédale en capuchon 103 qui est guidée par une cage à billes. L'alésage de départ 105 est relié à la canalisation de pilotage 35.La-partie élargie de l'alésage dans le boîtier reçoit par emmanchement une retenue annulaire 106 qui bande et freine un joint torique 108 et un joint à lèvre 110. L'alésage du bottier reçoit d'une manière coulissante un piston 112 dont l'extémité gauche -à la fig. 5- est en contact avec la pédale en capuchon 103 et dont l'extrémité droite reçoit une vis 114 à six pans creux pour maintenir sur le piston 112 une rondelle de butée 116, qui dans la position extrême du piston 112 repré sentée à la fig. 5, se place contre la retenue 106. Le bouchon vissé 104 reçoit dans son creux un ressort de rappel 118, qui s'appuie d'une part surale bouchon vissé 104 et d'autre part sur la rondelle de butée du piston 112, tout en étant centré par la vis 114. Lorsqu'un effort agit sur la pédale en capuchon 103 dans le sens du piston 112, le piston se déplace contre l'effort du ressort de rappel 108, en générant une pression qui est transmise via l'ouverture de départ 105 sur la canalisation de pilotage 35. Le bottier à piston 102 comporte un trou taraudé qui communique avec alésage du bottier et aussi avec le creux du bouchon fileté via l'interstice entre la retenue 106 et le bouchon vissé 104. Ce trou tarau- dé reçoit une vis de purge d'air 120 qu'on peut retirer pour purger l'air dans toute l'installation, grace à la conception décrite plus haut-du distributeur 4. REVENDICATÌUN-S 1 O - Installation hydraulique-de freinage de remorques pour véhicules utilituires, coractérisée en ce-qu'un circuit pression cons- tante (II)-est pres-surisé-.par un-accumulateur (1) pilote,l'alimentation de l'accumulateur en fonction de la pression dans ce dernier, via une soupape de chargement (2a) en provenance d'un circuit à débit constant (I) alimentant d'autres utilisateurs (H) ; et peut être branché via un distributeur de freinage (4) le cylindre de frein de la remorque. 20 - Installation hydraulique selon la revendication 1, carac térisée par le fait que la soupape de chargemént (2b) se trouve dans le circuit à débit constant (I) et-est pilotée par un clapet de priorité 2b qui pilote la pression déterminant la-- position de la soupape de chargement (2b) en fonction de la prèssion dans l'accumulateur de sorte qu'il coupe l'alimentation des autre.s-utili.sateurs au bénéfice du circuit à pression constante, dès que la pression dans l'accumulateur chute au-dessous d'une valeur prédéterminée. 30 - Installation hydraulique selon l'une quelconque des reven dications 1 et 2 caractérisée par le fait que.le-distributeur de freina ge est un distributeur hydroulique à servo-commande hydraulique et comporte un tiroir (-20) guidé dans- un alésage du bottier, une chambre de retour (28) et une chambre de départ, qui sont délimitées par le tiroir dans l'alésage du boîtier- (12)- 1 et une chambre d'asservissement (30) dans laquelle règne la pression-hydroulique de pilotage agissant sur le tiroir. 40 - Installation hydraulique selon la revendication 3 caractérisée par le fait que la chambre d'asservissement(30) communique au moins dans une des positions du tiroir (20) avec la chambre de retour (28) ou avec la chambre de refoulement (26).. 50 - Installation hydraulique selon l'une quelconque des revendications 3 et 4-caractérisée par le fait que la chambre d'asservissement (30) se trouve devant-une des faces du tiroir (20) et le tiroir comporte un perçage longitudinal. (50) -qu.i est constamment en communication avec la chambre de retour (28) et qui débouche sur la face frontale s cette bouche recevant un clapet (54) normalement ouvert, qui se ferme sous une faible surpression dans la chambre d'asservissement (30). 60 - Installation-hydraulique selon la revendication 5 caracté risée par le fait que le clapet est un clapet à plateau (54) présentant dans sa tige (60) un perçage longitudinal (62) qui débouche dans le per çage longitudinal (50) du tiroir (20) et comportant un perçage transversal -(64) qui prend naissance dahs le perçage longitudinal de la tige et qui se trouve devant son plateau d'étanchéité (56) garni en face par une rondelle d'étanchéité (58). 70 - Installation hydraulique selon la revendication 6 caractérisée par le fait que la tige (60) est guidée dans une douille de guidage (66) insérée dans le perçage longitudinal (50) du tiroir (20) et est freinée axialement sur son extrémité libre par un jonô (68). 80 - Installation hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caracrérisée par le fait que le distributeur de freinage (4) peut être actionné par un transmetteur de pression (6) qui peut etre actionné par l'effort sur la pédale de frein du véhicule utilitaire, agit par déplacement et est raccordé via une conduite du fluide sous pression (35) au distributeur de freinage.