Brevet FR2726526A1 — publié le 19960510

FREIN DE SECOURS. NOTAMMENT POUR VEHICULES LOURDS. Domaine Technique L'invention concerne un frein de secours utilisable notamment sur les véhicules lourds, comportant un dispositif de freinage de service. Elle s'applique en particulier à des engins de travaux publics, tels que par exemple des compacteurs à pneumatiques. Technique antérieure De manière connue, tous les véhicules de travaux publics sont équipés d'un dispositif de freinage de service, agissant au moyen d'étriers qui enserrent un disque de frein relié mécaniquement aux essieux. Dans un but de sécurité, les freins à disque sont généralement implantés aussi près que possible des essieux, de manière à limiter le nombre de pièces en mouvement entre le disque de frein et les roues. Etant donné les masses croissantes des engins, notamment de travaux publics, il est mécaniquement impossible de fixer le disque de frein de service dans le moyeu de la roue, et c'est pourquoi ces disques sont installés entre l'arbre de roues et la roue. En cas de défaillance du système de frein de service, il est indispensable de disposer d'un moyen supplémentaire pouvant assurer l'arrêt du véhicule. De manière générale, on utilise à cet effet le frein d'immobilisation ou frein de parcage. Ce dispositif de freinage est implanté généralement à la sortie de la boite de vitesses en amont du pont, à un endroit où les vitesses de rotation des éléments sont au moins deux à trois fois supérieures à la vitesse de la roue, ce qui augmente considérablement l'énergie à dissiper par les organes de freinage. En outre, ces dispositifs sont dimensionnés pour assurer un maintien à vitesse nulle, et non une décélération. Ainsi, les différents organes, notamment les plaquettes de frein, sont nettement insuffisants pour assurer un freinage efficace, a fortiori lors de manoeuvres répétées. Ainsi, de par la configuration mécanique des engins actuels, les systèmes de frein d'immobilisation utilisés en tant que freins de secours s'avèrent complètement inefficaces et dangereux tant pour la sécurité des conducteurs que pour celle des personnes travaillant dans l'environnement immédiat du lieu d'action de tels engins. L'invention pallie ces inconvénients. Description sommaire de l'invention L'invention concerne un frein de secours, notamment pour véhicules lourds comportant un dispositif de freinage de service, comprenant un frein à disque installé sur chacun des arbres de roues. Elle se caractérise en ce que ledit frein de secours agit également sur le disque du frein de service sous l'action d'au moins un étrier relié à une source hydraulique indépendante de celle du frein de service. Autrement dit, l'invention consiste à installer sur le disque de frein de service, un ensemble d'étriers supplémentaire, mais commandé par un dispositif hydraulique complètement indépendant de celui du frein de service. Ainsi, ce dispositif de sécurité est placé le plus près possible de la roue, de manière à augmenter la sécurité, et le dispositif de commande est propre à ces freins de secours, de manière à augmenter la fiabilité de l'ensemble. Dans une forme pratique de réalisation, ce frein de secours comprend - un réservoir de fluide à très forte viscosité; - un dispositif d'alimentation et de distribution dudit fluide, indépendant du dispositif de freinage de service en direction de l'étrier - un accumulateur de pression, implanté en aval dudit dispositif d'alimentation du fluide; - et un organe de commande. Avantageusement, en pratique: - les dispositifs d'alimentation et de distribution sont constitués par une pompe double corps débitant dans un conjoncteur-disjoncteur; - l'accumulateur de pression est du type à réservoir d'azote; - l'organe de commande est un bouton coup-de-poing, mettant en communication d'une part, l'accumulateur de pression avec les étriers lorsque le frein de secours est actionné, et d'autre part, les étriers avec le circuit de retour au réservoir de fluide, lorsque le frein de secours n'est pas actionné; - les étriers sont associés à un régulateur de pression, placé en amont des étriers sur le circuit de fluide et apte à protéger les étriers contre les àcoup de pression;; - les étriers sont montés sur des supports d'étriers fixés directement sur le châssis de la machine; - les étriers de frein de secours sont décalés de 135 par rapport aux étriers du frein de service; - le bouton coup-de-poing est équipé d'un moyen de signalisation et de mémorisation de son utilisation; - l'organe de commande est équipé d'un manomètre de visualisation de la pression délivrée par le dispositif d'alimentation du fluide. Description sommaire des dessins La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, à l'appui des figures annexées. La figure I est un schéma du circuit hydraulique d'alimentation du frein de secours. La figure 2 est une perspective sommaire de l'ensemble du disque de frein et des deux étriers. La figure 3 est une vue du disque de frein selon un axe parallèle à l'axe de rotation. La figure 4 est une vue selon une direction perpendiculaire au disque de frein. Mode de réalisation de l'invention Le circuit hydraulique de commande du frein de secours selon l'invention, tel que représenté à la figure 1 comprend un réservoir (1) qui alimente par une canalisation (2) une pompe double corps (3). Cette pompe double corps (3) augmente la pression de l'huile du réservoir (1) jusqu'à une valeur pouvant aller jusqu'à 250 bars et utilisée dans la pratique aux alentours de 190 bars. Cette huile sous pression arrive par la canalisation (4) à un conjoncteur-disjoncteur (5). Ce conjoncteur-disjoncteur (5) équilibre la pression de manière à délivrer une pression stabilisée aux alentours de 120 bars. Ce conjonteurdisjoncteur dérive l'huile sous pression vers le réservoir (1) par la canalisation (6), lorsque la pression de cette huile dépasse la valeur de régulation admise. En sortie du conjoncteur-disjoncteur (5), est monté un clapet anti-retour (7), qui autorise la circulation de l'huile uniquement dans le sens utile. En aval du clapet anti-retour (7), est monté un accumulateur de pression (10) et un organe de commande de type "coup de poing" (11). Après son passage dans le clapet anti-retour (7), l'huile pousse un piston (17) et équilibre sa pression avec celle d'une réserve d'azote (18) située dans l'accumulateur de pression (10). La pression de l'azote est calculée précisément en fonction du poids de l'engin et de la progressivité recherchée. En pratique, elle s'élève aux alentours de 65 bars. Parallèlement à la conduite (9), une autre conduite (8) relie le dapet anti-retour (7) avec le dispositif de commande type coup de poing (11). Cet organe de commande (11) permet, lorsqu'il est actionné par son bouton coup de poing (15) placé en cabine, de mettre en communication la canalisation (8) à haute pression avec le double étrier (12) agissant sur le disque de frein (30). En revanche, lorsque le système de freinage de secours est inactif, l'organe de commande (11) isole le circuit hydraulique de la canalisation haute pression (8) et met en communication le double étrier (12) avec le réservoir (1) par le circuit de retour à basse pression (16). Dans une variante perfectionnée, un régulateur de pression (19) est installé en amont des étriers. Ce régulateur (19) a pour fonction de protéger les étriers (22) contre un à-coup de pression, occasionné par exemple par un dysfonctionnement du conjoncteur-disjoncteur (5). Comme représenté à la figure 2, le dispositif de freinage de secours agit par un double étrier (12) sur un disque de frein (30) de la même manière que le dispositif de freinage de service agit au moyen du double étrier (32). Ces deux double étriers (32,12) sont montés sur un support d'étrier (40), de forme générale circulaire, parallèle au disque de frein (30). Ce support d'étrier (40) est monté sur le bâti (44) de l'engin au moyen de deux pièces de fixation (41,42). La base (22) de l'étrier (12) est boulonnée sur la face supérieure de ce support d'étrier (40). La position radiale de cet étrier (12) est calée grâce à la partie (23) de l'étrier qui vient en regard du contour extérieur du support d'étrier (40). La partie supérieure de l'étrier (12) comporte un dos (21) qui se prolonge perpendiculairement au dessus du disque de frein (30) par la tête (20) de l'étrier. Cette tête (20) comporte deux pistons (13) et (14) aptes à se déplacer perpendiculairement et en direction du disque de frein (30). Symétriquement par rapport au disque (30), la base (22) de l'étrier (12) comporte également deux pistons (15,16), aptes également à venir au contact du disque de frein.Les faces de ces pistons au regard du disque (30), sont équipées de plaquettes de frein (24,25). Le disque de frein comporte un axe (31) relié à l'arbre de roue par un moyeu. Ce disque (30) comporte en périphérie une zone (33) destinée à recevoir le frottement des plaquettes (24,25). L'étrier (12) de frein de secours est disposé par rapport à l'étrier (32) du frein de service avec un angle de 135 pour éviter les déformations du disque. Lorsque l'engin est en fonctionnement normal, la pompe double corps (3) fournit une pression de 120 bars environ, régulée par le conjoncteur-disjoncteur (5) en aval du clapet anti-retour (7). Cette pression, comme déjà dit, s'équilibre au niveau du piston (17) avec la pression de la poche d'azote de l'accumulateur de pression, en maintenant ainsi la réserve d'azote comprimée. Lors de l'actionnement du coup-de-poing (11), le circuit hydraulique du double étrier (12) est mis en communication avec l'accumulateur de pression (10). A partir de ce moment, l'azote (18) se détend de manière à appliquer une pression progressive au niveau de l'étrier (12). Ainsi, on obtient un freinage progressif n'occasionnant pas l'usure prématurée des plaquettes de frein (24,25). Avantageusement, le bouton coup-de-poing (15) est placé en cabine et comporte un dispositif permettant de visualiser son utilisation. En pratique, il s'agit d'un plombage, dont le lien est détruit lors de l'enfoncement du bouton coup-de-poing (15). Ainsi, l'utilisation du frein secours est mémorisé visuellement de sorte qu'il soit clairement apparent, pour tout utilisateur ou équipe de maintenance, qu'un problème est survenu dans l'utilisation du frein de service. En outre, aux alentours du pupitre de commande de l'engin, est disposé un manomètre permettant de visualiser la valeur de la pression au niveau de la canalisation (8), c'est-à-dire la pression disponible pour actionner l'étrier de frein de secours (12). Ainsi, le conducteur est directement informé de la disponibilité ou non du frein de secours. Le système de frein de secours tel que décrit précédemment peut être installé sur de nombreux types d'engins lourds, et notamment sur tous les engins de travaux publics. I1 ressort nettement de la description qui précède, que le dispositif selon l'invention présente les avantages suivants - d'une part, le faible nombre de pièces en mouvement entre les étriers de frein de secours et la roue confère à ce dispositif une grande sûreté; - d'autre part, le frein de secours agissant comme le frein de service sur le disque de frein principal, tournant à une vitesse raisonnable, assure au dispositif une grande efficacité; - enfin, l'indépendance du circuit de commande de ce frein de secours par rapport au circuit de frein de service, lui permet de répondre aux différentes normes en vigueur sur les dispositifs de secours. REVENDICATIONS 1/ Frein de secours, notamment pour véhicules lourds, comportant un dispositif de freinage de service, comprenant un disque de frein (30) à disque installé sur chacun des arbres des roues, caractérisé en ce que ledit frein de secours agit également sur le disque dudit frein de service sous l'action d'au moins un étrier (12) relié à une source hydraulique indépendante de celle des freins de service. 2/ Frein de secours selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend - un réservoir (1) de fluide à très forte viscosité; - un dispositif (2,7) d'alimentation et de distribution dudit fluide, indépendant du dispositif de freinage de service en direction de l'étrier (12); - un accumulateur (10) de pression, implanté en aval dudit dispositif d'alimentation (2,7) en fluide; - un organe (11) de commande. 3/ Frein de secours selon la revendication 2, caractérisé en ce que les dispositifs d'alimentation et de distribution est constitué par une pompe double corps (3), débitant dans un conjoncteur-disjoncteur (5). 4/ Frein de secours selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le régulateur (10) de pression est du type accumulateur à azote. 5/ Frein de secours selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'organe (11) de commande est actionné par un bouton coupdepoing (15), mettant en communication - d'une part, l'accumulateur (10) de pression avec les étriers (12) lorsque le frein de secours est actionné; - et d'autre part1 les étriers (12) avec le circuit (16) de retour au réservoir (1) de fluide, lorsque le frein de secours n'est pas actionné. 6/ Frein de secours selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les étriers sont associés à un régulateur de pression, placé juste en amont sur le circuit de fluide, et apte à protéger les étriers contre les àcoup de pression. 7/ Frein de secours selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les étriers (12) sont montés sur des supports (40) d'étriers fixés directement sur le châssis de la machine. 8/ Frein de secours selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les étriers (12) de frein de secours sont décalés de 135 par rapport aux étriers (32) de frein de service. 9/ Frein de secours selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bouton coupde-poing (15) est équipé d'un moyen de signalisation et de mémorisation de son utilisation. 10/ Frein de secours selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que l'organe (11) de commande est équipé d'un manomètre de visualisation de la pression délivrée par le dispositif d'alimentation du fluide.