FR2478562A1

FR2478562A1 - VALVE FOR ADAPTING THE BRAKE FORCE TO THE LOAD OF A TRAILER

Info

Publication number: FR2478562A1
Application number: FR8101237A
Authority: FR
Inventors: Norbert Mucheyer
Original assignee: GL Rexroth GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1980-01-23
Filing date: 1981-01-23
Publication date: 1981-09-25
Also published as: DE3002322C2; GB2067696A; AT386993B; FR2478562B1; ATA24981A; DE3002322A1; GB2067696B

Abstract

SOUPAPE D'ADAPTATION DE LA FORCE DE FREINAGE A LA CHARGE D'UNE REMORQUE. ELLE COMPORTE UN TIROIR A PISTON POUVANT ETRE BLOQUE DANS UNE POSITION OUVERTE ET ETRE RAMENE DANS SA POSITION DE FERMETURE PAR UNE PRESSION DE FREINAGE PREDETERMINEE. LE PISTON DU TIROIR EST EN FORME DE T ET SA TIGE 25 EST SOUMISE A LA PRESSION DE CONSIGNE CONSTITUEE PAR L'EQUIPRESSION. IL EST CONSTITUE PAR UN NOYAU 28 RELIE A LA TIGE 25 ET PAR UN PISTON ANNULAIRE 29 MONTE COULISSANT SUR CE DERNIER ET L'ENTOURANT CONCENTRIQUEMENT. LE PISTON 28, 29 EST EN COMMUNICATION AVEC L'EXTERIEUR PAR SA FACE ARRIERE ET EST SOLLICITE PAR UN RESSORT 33 EN POSITION OUVERTE.VALVE FOR ADAPTING THE BRAKING FORCE TO THE LOAD OF A TRAILER. IT INCLUDES A PISTON DRAWER THAT CAN BE LOCKED IN AN OPEN POSITION AND RETURNED TO ITS CLOSED POSITION BY A PREDETERMINED BRAKE PRESSURE. THE DRAWER PISTON IS T-SHAPED AND ITS ROD 25 IS SUBJECT TO THE SET PRESSURE SET BY THE EQUIPPRESSURE. IT IS CONSTITUTED BY A CORE 28 CONNECTED TO THE ROD 25 AND BY AN ANNULAR PISTON 29 SLIDING UPON THE LATTER AND SURROUNDING IT CONCENTRICALLY. THE PISTON 28, 29 IS IN COMMUNICATION WITH THE EXTERIOR THROUGH ITS REAR FACE AND IS REQUESTED BY A SPRING 33 IN THE OPEN POSITION.

Description

La présente invention est relative à une soupape d'adap-The present invention relates to a valve for adapting

tation à la charge destinée à un circuit à équipression, en particulier pour des freins de remorques de véhicules utilitaires pouvant être commandés par l'intermédiaire d'un circuit à équipression. On sait que le comportement au freinage d'une remorque se modifie en fonction de son état de charge. Du fait qu'en règle générale les freins sont réglés pour l'état de la remorque à pleine charge de manière à pouvoir effectuer un freinage fiable si une situation dangereuse survient, on court le risque que l'effet de freinage soit trop important lorsque la remorque est vide, les roues se bloquant et la remorque commençant même, dans certaines circonstances, à déraper: Il est donc de la responsabilité du conducteur d'engager le processus de freinage avec précaution, mais ceci ne peut pas toujours être assuré lorsque la situation est périlleuse. Pour éviter ces difficultés, on sait déjà (par le brevet français n0 672 573) comment interposer dans la timonerie de frein un levier dont la longueur peut être modifiée en fonction de la charge du véhicule. Mais la modification du bras de levier présente cet inconvénient de ne pouvoir être possible que de façon mécanique et en tenant compte du fait que plusieurs organes reliés mécaniquement The invention relates to a load circuit for a pressure circuit, in particular for commercial vehicle trailer brakes which can be controlled via an equal pressure circuit. It is known that the braking behavior of a trailer changes according to its state of charge. Because the brakes are usually set to the state of the trailer at full load so that reliable braking can be achieved if a dangerous situation occurs, there is a risk that the braking effect will be too great when the trailer is empty, the wheels are locked and the trailer even starts to skid under certain circumstances: It is therefore the driver's responsibility to engage the braking process with care, but this can not always be ensured when the situation is perilous. To avoid these difficulties, it is already known (from French Patent No. 672,573) how to interpose in the brake linkage a lever whose length can be modified according to the load of the vehicle. But the modification of the lever arm has the disadvantage that it can only be possible mechanically and taking into account that several mechanically connected members

les uns aux autres sont connectés dans certaines circons- to each other are connected in certain circumstances

tances avec un jeu important, d'o peut résulter un parcours mort critique et la distance de réglage pouvant par ailleurs se modifier en fonction de la longueur du levier, ce qui with a large clearance, o can result in a critical dead path and the adjustment distance can also change depending on the length of the lever, which

fait que dans certains cas les freins de la remorque réagis- In some cases, the brakes on the trailer react

sent au freinage du véhicule de traction avec un décalage feel when braking the traction vehicle with an offset

dans le temps.in time.

L'objet de l'invention est de créer une soupape d'adap- The object of the invention is to create a valve for adapting

tation à la charge grace à laquelle on puisse adapter de to the charge by which we can adapt from

façon simple et fiable, et graduellement, la force de frei- simple and reliable way, and gradually, the braking force

nage à l'état de charge d'une remorque. swimming in the state of charge of a trailer.

Ce but est atteint au moyen d'un tiroir à piston soumis à une sollicitation élastique préalable en position ouverte, pouvant d'une part être bloqué dans sa position ouverte et d'autre part, lorsqu'une pression de freinage prédéterminée est atteinte, être ramené à sa position de fermeture par ladite pression qui est la pression réelle et à l'encontre de l'équipression constituant la pression de consigne, et étant pourvu dans ce but d'une surface de pression effective pouvant varier intentionnellement. En modifiant la surface réelle effective - ce qui peut s'effectuer à la main ou automatiquement - la.pression sous l'action de laquelle le tiroir à piston parvient à sa position de fermeture peut être modifiée graduellement, et dans le cas o la charge de la remorque est maximale, le tiroir à piston peut être bloqué dans sa position ouverte de manière que la totalité de la pression de consigne puisse être appliquée sans This object is achieved by means of a piston slide subjected to a prior elastic biasing in the open position, which can both be locked in its open position and secondly, when a predetermined braking pressure is reached, be brought back to its closed position by said pressure which is the actual pressure and against the equipressure constituting the set pressure, and being provided for this purpose with an effective pressure surface that can be intentionally varied. By changing the actual effective area - which can be done by hand or automatically - the pressure under which the piston drawer reaches its closed position can be changed gradually, and in the case where the load of the trailer is maximum, the piston slide can be locked in its open position so that the entire set pressure can be applied without

obstacle aux freins de la remorque.obstacle to the brakes of the trailer.

Avantageusement, on peut obtenir cette variabilité de la surface de pression effective en constituant le tiroir à piston sous forme d'un piston en "TU dont la tige est soumise à la pression de consigne et dont le piston est constitué par un noyau relié à la tige et par un piston annulaire monté coulissant sur ce dernier et l'entourant concentriquement. Cette conformation permet d'assumer trois états différents, à savoir l'état o le tiroir à piston est bloqué totalement dans sa position ouverte, l'état o le piston annulaire est bloqué mais o le noyau du piston est mobile, et finalement l'état de verrouillage mutuel du noyau de piston et du piston annulaire qui se déplacent alors ensemble. On obtient ainsi un réglage convenant à une remorque totalement chargée, à une remorque à demi-vide et à Advantageously, this variability of the effective pressure surface can be obtained by constituting the piston spool in the form of a TU piston whose rod is subjected to the set pressure and whose piston is constituted by a core connected to the piston. rod and by an annular piston slidably mounted on the latter and concentrically surrounding it.This conformation makes it possible to assume three different states, namely the state o the piston slide is totally blocked in its open position, the state o the The annular piston is blocked, but the piston core is movable, and finally the mutual interlocking state of the piston core and the annular piston which then moves together, thus obtaining a suitable adjustment to a fully loaded trailer, to a trailer. half empty and

une remorque totalement vide.a trailer totally empty.

Selon l'invention, le piston est avantageusement mis en communication avec la pression de l'environnement sur son côté arrière et est soumis à une sollicitation préalable en According to the invention, the piston is advantageously placed in communication with the pressure of the environment on its rear side and is subjected to a prior request in

position ouverte par un ressort.open position by a spring.

Toujours selon l'invention, la tige du piston constitue Still according to the invention, the piston rod constitutes

une soupape à siège qui pénètre dans une chambre de distri- a seat valve that enters a distribution chamber

bution dans laquelle débouchent une canalisation d'amenée de la pression de consigne comportant un siège de soupape correspondant et une canalisation de sortie de la pression effective, cette dernière canalisation étant raccordée par l'intermédiaire d'une conduite en dérivation à la surface de pression effective du piston et par l'intermédiaire d'une soupape de retenue et en dérivation par rapport à la chambre in which a set pressure delivery pipe with a corresponding valve seat and an outlet pipe of the effective pressure is opened, the latter pipe being connected via a bypass pipe to the pressure surface. effective piston and through a check valve and bypass relative to the chamber

de distribution à la canalisation d'amenée. distribution to the supply line.

Finalement, le noyau du piston et le piston annulaire peuvent être bloqués individuellement ou conjointement au moyen d'un dispositif de réglage pouvant être manoeuvré intentionnellement. L'invention sera maintenant expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation, avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: la fig. 1 est une vue schématique d'une installation de freinage de remorque dans laquelle est incorporée la soupape d'adaptation à la charge selon l'invention, Finally, the piston core and the annular piston can be locked individually or together by means of an intentionally maneuverable adjuster. The invention will now be explained in more detail with the aid of an exemplary embodiment, with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a schematic view of a trailer braking installation incorporating the load-matching valve according to the invention,

la fig. 2 est une coupe axiale d'une soupape d'adapta- fig. 2 is an axial section of an adjustment valve

tion à la charge selon l'invention, et la fig. 3 est un diagramme de la transmission de la pression. L'installation de freinage représentée à la fig. 1 comprend on accumulaeur 1 destiné à un fluide hydraulique sous pression ainsi qu'une pompe à équipression 2 entraînée d'une façon quelconque et alimentant en fluide hydraulique, à partir d'un réservoir de retour 3, l'accumulateur 1 ainsi qu'une conduite d'amenée 4, cette conduite d'amenée 4 étant également en liaison avec l'accumulateur 1 de manière que le fluide hydraulique soit continuellement disponible dans la conduite d'amenée à une pression constante qui constitue la pression de consigne. La sortie du fluide hydraulique est commandée par un robinet de frein constitué sous forme d'un distributeur 5 comprenant trois positions A, B et C. Dans la positon A, la conduite d'amenée est fermée et une conduite de sortie 6 du distributeur 5 est reliée à une conduite de retour 7 parvenant au réservoir de retour 3. Dans la position B du distributeur 5, la conduite d'amenée 4, la conduite de sortie 6 et la conduite de retour 7 sont fermées. Dans la position C du distributeur 5, la conduite de retour 7 est fermée alors que la conduite d'amenée 4-et la conduite de sortie 6 sont reliées l'une à l'autre. La conduite de sortie 6 parvient à un accouplement hydraulique 8 aménagé entre le according to the invention, and FIG. 3 is a diagram of the transmission of pressure. The braking system shown in FIG. 1 comprises accumulator 1 for a pressurized hydraulic fluid and a pump 2 having any type of drive and supplying hydraulic fluid, from a return reservoir 3, the accumulator 1 and a supply line 4, this supply line 4 also being connected to the accumulator 1 so that the hydraulic fluid is continuously available in the supply line at a constant pressure which constitutes the set pressure. The output of the hydraulic fluid is controlled by a brake valve constituted in the form of a distributor 5 comprising three positions A, B and C. In position A, the supply line is closed and an outlet line 6 of the distributor 5 is connected to a return line 7 reaching the return tank 3. In the position B of the distributor 5, the supply line 4, the outlet line 6 and the return line 7 are closed. In the position C of the distributor 5, the return line 7 is closed while the supply line 4-and the outlet line 6 are connected to each other. The outlet pipe 6 reaches a hydraulic coupling 8 arranged between the

2478S622478S62

véhicule de traction et la remorque, la conduite de frein 9 qui est reliée à l'accouplement du côté de la remorque towing vehicle and the trailer, the brake line 9 which is connected to the coupling on the side of the trailer

parvenant au moins à un cylindre de frein 10 de la remorque. reaching at least one brake cylinder 10 of the trailer.

Sur une pédale de frein 11 du véhicule de traction est monté un capteur de pression 12 dans lequel s'accumule de la pression quand on actionne la pédale de frein, le rapport entre la valeur de la pression dans le capteur de pression 12 et la force appliquée à la pédale pouvant être réglé au moyen d'une vis de réglage 13. La référence 14 désigne la pédale au moyen de laquelle on agit sur le capteur de On a brake pedal 11 of the traction vehicle is mounted a pressure sensor 12 in which pressure is accumulated when the brake pedal is actuated, the ratio between the value of the pressure in the pressure sensor 12 and the force applied to the pedal can be adjusted by means of a set screw 13. The reference 14 designates the pedal by means of which it acts on the sensor of

pression. Ce capteur de pression 12 est relié par l'intermé- pressure. This pressure sensor 12 is connected via

diaire d'une conduite de commande 15 au distributeur 5 qui prend l'une des trois positions A, B et C des conduites en fonctions de la valeur de la pression régnant dans la conduite de commande 15. le cylindre de frein 10 de la a control line 15 to the distributor 5 which takes one of the three positions A, B and C of the lines as a function of the value of the pressure in the control line 15. the brake cylinder 10 of the

remorque contient un piston 17 qui actionne par l'intermédiai- trailer contains a piston 17 which actuates through the

re d'un levier la timonerie 18 des freins 19 de la remorque. re lever a wheelhouse 18 brakes 19 of the trailer.

Dans le circuit de freinage est incorporé une soupape d'adaptation à la charge 20 grâce à laquelle on peut adapter le moment ou couple de freinage à l'état de charge de la remorque. La conduite de frein 9 débouche dans une canalisation d'amenée 21 de la soupape d'adaptation à la charge. Cette In the brake circuit is incorporated a load adaptation valve 20 through which one can adapt the moment or braking torque to the load state of the trailer. The brake line 9 opens into a supply line 21 of the load-adaptation valve. This

canalisation d'amenée débouche dans une chambre de distribu- supply line leads into a distribution chamber

tion 22 de plus grand diamètre, de laquelle part en dériva- tion 22 of larger diameter, from which

tion une canalisation de sortie 23 qui conduit au cylindre an outlet pipe 23 which leads to the cylinder

de frein 10, la canalisation étant reliée par l'intermé- brake 10, the pipe being connected via the

diaire d'un clapet de non-retour 24 directement à la canali- of a check valve 24 directly to the canali-

sation d'amenée 21. L'ouverture par laquelle la canalisation d'amenée débouche dans la chambre de distribution 22 est constituée sous forme d'un siège à l'extrémité de la tige 25 d'un tiroir à piston 26 en forme de "T", dont la tige traverse la chambre de distribution et peut fermer à la The opening through which the supply line opens into the distribution chamber 22 is formed as a seat at the end of the rod 25 of a piston-shaped drawer 26 T ", whose rod passes through the distribution chamber and can close to the

manière d'une soupape à siège la canalisation d'amenée 21. in the manner of a seat valve the supply line 21.

La tige 25 du piston passe de façon étanche dans le boîtier 27 et se termine par un noyau 28 de plus grand diamètre, entouré par un piston annulaire 29. Le piston annulaire 29 peut se déplacer axialement par rapport au noyau 28 du piston et porte contre le piston 28 au moyen d'une collerette annulaire 30 lorsqu'il se déplace vers la gauche. Sur le côté arrière du piston, la chambre de distribution 31 s'agrandit en une chambre 32 non soumise à la pression et qui est en communication avec l'atmosphère environnante, chambre dans laquelle est monté un ressort de pression 33 qui sollicite le tiroir à piston en direction de la chambre 31 du piston, c'est-à-dire dans la position ouverte du tiroir à piston. La chambre 31 du piston est en liaison avec la canalisation de sortie 23 par l'intermédiaire d'une The piston rod 25 passes sealingly into the housing 27 and terminates in a larger diameter core 28, surrounded by an annular piston 29. The annular piston 29 can move axially with respect to the piston core 28 and bears against the piston 28 by means of an annular flange 30 when it moves to the left. On the rear side of the piston, the distribution chamber 31 expands into a chamber 32 not subjected to pressure and which is in communication with the surrounding atmosphere, chamber in which a pressure spring 33 is mounted which urges the slide to piston towards the chamber 31 of the piston, that is to say in the open position of the piston slide. The chamber 31 of the piston is connected to the outlet pipe 23 via a

canalisation en dérivation 34.bypass pipeline 34.

A l'aide d'un dispositif de réglage 35 disposé dans la chambre 32 et qui n'est pas représenté, le tiroir à piston peut être bloqué de l'extérieur dans sa position ouverte qui est représentée. Dans ce cas, la pression effective de freinage P1 qui règne dans la conduite de frein 9 agit en tant que pression de consigne et sans obstacle sur le cylindre de frein 10 par l'intermédiaire de la canalisation de sortie 23, ce qui permet d'obtenir la pression effective With the aid of an adjusting device 35 arranged in the chamber 32 and not shown, the piston slide can be locked from the outside in its open position which is shown. In this case, the effective braking pressure P1 prevailing in the brake line 9 acts as a set and unobstructed pressure on the brake cylinder 10 via the outlet pipe 23, which makes it possible to get the effective pressure

maximale nécessaire au freinage d'une remorque. La transmis- required for braking a trailer. The transmission

sion de la pression s'effectue selon la courbe a du diagram- pressure is carried out according to curve a of the diagram

me de la fig. 3 dans lequel lha pression de consigne P1 est portée en abscisse et la pression réelle P2 régnant dans la conduite de sortie 23 est portée en ordonnée. Si le tiroir à piston est débloqué de manière que seul le piston annulaire 29 soit maintenu immobile alors que le noyau 28 du piston est mobile, seule la surface frontale du noyau 28 du piston agit alors en tant que surface de pression réelle dans le cas d'un processus de freinage, la résistance du ressort de pression 33 et la pression exercée sur la surface frontale tournée vers la canalisation d'amenée 21, ou surface de pression de consigne, de la tige 25 du piston étant surmontées par la pression accumulée dans la canalisation de sortie 23, le tiroir à piston se déplaçant alors vers la gauche sur le dessin jusqu'à ce qu'il ferme la canalisation d'amenée 21, de manière à assumer un comportement de réponse selon la courbe b du diagramme de la fig. 3. Si le piston annulaire 29 est également libéré, la totalité de la surface de pression réelle, c'est-à-dire la surface frontale du noyau du piston 28 et du piston annulaire 29, devient alors active dans la chambre 31, et il en résulte que dans le cas d'un me from fig. 3 in which lha setpoint pressure P1 is plotted on the abscissa and the actual pressure P2 prevailing in the outlet pipe 23 is plotted on the ordinate. If the piston slide is unlocked so that only the annular piston 29 is held stationary while the piston core 28 is movable, only the front surface of the piston core 28 then acts as a real pressure surface in the case of the piston. a braking process, the resistance of the pressure spring 33 and the pressure exerted on the front surface facing the supply line 21, or set pressure surface, of the piston rod 25 being overcome by the pressure accumulated in the outlet pipe 23, the piston slide then moving to the left in the drawing until it closes the supply pipe 21, so as to assume a response behavior according to the curve b of the diagram of the fig. 3. If the annular piston 29 is also released, the entire actual pressure area, i.e. the front surface of the piston core 28 and the annular piston 29, then becomes active in the chamber 31, and it follows that in the case of a

processus de freinage le tiroir à piston ferme la canalisa- braking process the piston drawer closes the canalisa-

tion d'amenée 21 pour une pression de freinage nettement plus faible, comme on peut le voir à l'examen de la courbe c du diagramme de la fig. 3. Le comportement de réponse selon les courbes a, b et c du diagramme correspond à celui supply 21 for a significantly lower braking pressure, as can be seen in the examination of the curve c of the diagram of FIG. 3. The response behavior according to curves a, b and c of the diagram corresponds to that

d'une remorque en charge totale, d'une remorque en demi- of a trailer in full load, of a trailer in half

charge et d'une remorque vide.load and empty trailer.

Le clapet de non-retour 24 a pour but d'assurer, lorsque le processus de freinage est terminé, le retour de l'huile pz.]e3$A ^xlndro frp= ar i'inlrm6'iro < la canalisation 23, et également le dégagement de la pression régnant dans la chambre 31 de manière que le tiroir à piston revienne à sa position ouverte sous l'action du ressort de The check valve 24 is intended to ensure, when the braking process is completed, the return of oil pz.] E3 $ A ^ xlndro frp = ar i'inlrm6'iro <the pipe 23, and also the release of the pressure in the chamber 31 so that the piston slide returns to its open position under the action of the spring of

pression 33.pressure 33.

Claims

1. Load adaptation valve, intended in particular for

particular to trailer brakes of commercial vehicles that can be operated by means of an equal-pressure circuit, characterized in that it comprises a piston slide subjected to a prior elastic biasing in the open position, which can, on the one hand, be locks in its open position and on the other hand, when a predetermined braking pressure is reached, to be reduced to its

closing position by said pressure which is the

actual pressure and against the equipressure constituting the set pressure, and being provided for this purpose with a

effective pressure surface that may intentionally vary

is lying.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the piston slide is constituted in the form of a piston "T" whose rod (25) is subjected to the set pressure and whose piston is constituted by a core (28) connected to the rod (25) and an annular piston (29) mounted

sliding on it and concentrically surrounding it.

3. Valve according to claim 2, characterized in that the piston (28, 29) is placed in communication with the pressure of the environment on its rear side and is subjected to a prior bias in the open position by

a spring (33).

4. Valve according to claim 2 or 3, characterized in that the rod (25) of the piston is a seat valve which enters a dispensing chamber (22) in which open a supply line (21) of the

set pressure comprising a valve seat corresponding to

and an outlet pipe (23) of the effective pressure, the latter pipe being connected via a bypass pipe (34) to the

effective pressure surface of the piston and through

of a non-return valve (24) and shunted with respect to the distribution chamber (22) to the pipe

feed (21).

Valve according to any one of claims 1 to

4, characterized in that the piston core (28) and the annular piston (29) can be locked individually or together by means of an adjusting device (35).

can be manipulated intentionally.