BRPI0716818A2 - Freio hidráulico de auto-energização - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FREIO HI- DRÁULICO DE AUTO-ENERGIZAÇÃO".

A presente invenção refere-se a um dispositivo para desacelerar uma massa móvel, compreendendo um elemento de acoplamento guiado móvel para pressionar um revestimento de freio contra uma superfície de frenagem, e um atuador que é cheio com fluido hidráulico, está conectada com o elemento de acoplamento e é dotado do propósito de gerar uma pres- são ou força que pode ser aplicada no revestimento de freio por via do ele- mento de acoplamento, onde o revestimento de freio é conectado por via de dispositivo de conexão em um transdutor de pressão que possa ser fixado em uma estrutura da massa a ser desacelerada e que é dotada de um cilin- dro de sustentação que é cheio com um fluido hidráulico e um pistão de sus- tentação que interage com o dito cilindro de sustentação, e onde o cilindro de sustentação se comunica com o cilindro de freio por via de tubos hidráuli- cos.

Tal dispositivo já é conhecido do documento DE 34 41 128 A1. O dispositivo descrito no dito documento é dotado de um atuador de freio que compreende um cilindro de freio que é cheio com fluido hidráulico, onde é proporcionada uma parte móvel que se projeta no cilindro e compreende um dispositivo de aplicação de freio para pressionar um revestimento de freio contra um disco de freio. O atuador de freio é parte de um calibrador de freio que é guiado de uma maneira móvel em um círculo divisório. Um diâ- metro de cilindro é proporcionado como um cilindro de sustentação, tangen- cialmente com relação ao círculo divisório, onde um pistão de sustentação, que é apoiado em um chassi de uma massa para ser desacelerado, se pro- jeta no cilindro de sustentação. Se for aumentada a pressão hidráulica no cilindro de freio, os revestimentos de freio são pressionados contra um disco de freio que gira na direção do curso. O travamento friccional ocorre e, por- tanto, o calibrador de freio se move tangencialmente com relação à direção de rotação do disco de freio, onde o pistão de sustentação que é apoiado no chassi e se projeta no cilindro de sustentação é movido mais fundo no cilin- dro de sustentação. O cilindro de sustentação é cheio com um fluido hidráu- Iico cuja pressão é aumentada. O cilindro de sustentação é conectado ao cilindro de freio por via de um tubo cilíndrico, com o resultado de que o ocor- re impulso de energia que é estritamente pré-definida.

O Documento GB 1.019.982 descreve um dispositivo compre- endendo um elemento estendido que está disposto em um disco de freio e é proporcionado como um dispositivo de aplicação de freio para pressionar um revestimento de freio contra um disco de freio. Nesse contexto, o elemento estendido é montado articuladamente. Devido à ocorrência da desacelera- ção de força no caso da frenagem, o disco de freio é articulado como uma função da direção da rotação. Nesse contexto, o elemento estendido e, por- tanto, o revestimento de freio está conectado por via dos tubos hidráulicos a um transdutor de pressão que está fixado na armação da massa a ser desa- celerada e é dotado de um cilindro de sustentação e um pistão de sustenta- ção que se projeta no cilindro de sustentação. Como resultado da articulação do elemento estendido, o pistão de sustentação é empurrado para o cilindro de sustentação, o que provoca a aplicação de pressão ao fluido hidráulico de cilindro de sustentação. O cilindro de sustentação está conectado a um ele- mento estendido adicional por via dos tubos hidráulicos.

O Documento DE 43 04 905 A1 descreve um freio de auto- energização que é baseado em princípios puramente mecânicos.

O Documento DE 15 30 869 descreve um sistema de freio hi- dráulico com um atuador de freio que está conectado a um revestimento de freio por via de um dispositivo de aplicação de freio. Além disso, é propor- cionado um transdutor de pressão adicional na forma de um diâmetro de cilindro, onde o diâmetro de cilindro é cheio com um fluido hidráulico, e após o travamento friccional entre o disco de freio e o revestimento de freio o flui- do hidráulico é comprimido por um êmbolo. Essa compressão amplia a força de frenagem no atuador de freio, com o resultado da ocorrência de impulso de freio.

O dispositivo do tipo genérico é dotado da desvantagem de que

a força de frenagem ou a força de desaceleração podem ser reguladas ape- nas por meio de um pedal de freio. O processo de regulagem atual é, portan- to, realizado por um usuário iniciando o processo de frenagem. Contudo, tal regulagem do processo de frenagem é insuficiente, em particular em veícu- los sobre trilho.

É, portanto, o objetivo da invenção disponibilizar um dispositivo do tipo mencionado no início que permita frenagem controlada independen- temente de uma força de ativação.

A invenção soluciona esse problema em virtude do fato de que os dispositivos de regulagem ajustam a força de frenagem como uma função de um valor de ponto de ajuste pré-definido. No escopo da invenção, são proporcionados dispositivos de re-

gulagem que permitem regulagem precisa do processo de frenagem apesar da auto-energização. De acordo com a invenção, é proporcionado um valor de ponto de ajuste, com o qual, por exemplo, o grau de frenagem pode ser determinado, para ser pré-ajustado. Portanto, no escopo da invenção, o pro- cesso de frenagem não é mais realizado como uma função da força muscu- lar de um usuário. Em vez disso, no escopo da invenção, um valor de ponto de ajuste pode ser pré-ajustado, por exemplo, pelo uso de recursos elétricos. O valor do ponto de ajuste é, por exemplo, variável e é derivado do peso da massa a ser desacelerada. Isso permite a realização de operações de frena- gem previsíveis e precisas. A massa a ser desacelerada é, por exemplo, um veículo a motor, um veículo sobre trilho, uma máquina ou coisa parecida.

Os dispositivos de regulagem são vantajosamente configurados para regular a força de desaceleração. A força de desaceleração no raio de fricção é aqui igual à força friccional que age durante o travamento friccional entre a superfície de frenagem, como, por exemplo, um disco de freio de rotação, e o revestimento de freio, e, portanto, constitui um parâmetro com o qual a aceleração negativa da massa que ocorre pode ser precisamente prevista. Em particular no caso de veículos, a regulagem da força de desa- celeração permite, portanto, a desaceleração do veículo a ser ajustada ex- tremamente precisa. A força de desaceleração pode ser detectada no esco- po da invenção com um valor real por quaisquer sensores desejados, como, por exemplo, os acelerômetros ou metros de força, extensômetros ou coisa parecida.

Contudo, a força de desaceleração é vantajosamente regulada pela regulagem da pressão de sustentação do fluido hidráulico no cilindro de sustentação, os dispositivos de regulagem estando configurados para reali- zar isso. Devido à conexão entre o revestimento de freio e o transdutor de pressão, a pressão do fluido hidráulico no cilindro de sustentação pode ser usada como uma medida da força de desaceleração. A pressão de susten- tação, e, portanto, a força de desaceleração, é aqui determinada, por exem- plo, por meio dos transdutores de pressão calibrada que geram um sinal elé- tricô, por exemplo, uma voltagem elétrica, que é proporcional à pressão no cilindro de sustentação. Essa voltagem é então usada para ρ processo de regulagem adicional com um valor atual, e, portanto, como uma medida da pressão de sustentação.

O revestimento de freio é oportunamente conectado com o cilin- dro de sustentação por via do dispositivo de conexão, com o pistão de sus- tentação estando fixado na estrutura. Essa variante da invenção permite par- ticularmente a fabricação compacta do dispositivo de acordo com a inven- ção, uma vez que todos os cilindros e os tubos que são cheios com fluido hidráulico podem, por exemplo, ser combinados para formar um componen- te. Especificamente, é possibilitada a fabricação comum desses componen- tes. Tudo que é necessário é fixar o pistão de sustentação ou a haste de sustentação que se projeta do pistão de sustentação, para fora do cilindro de sustentação, com sua extremidade livre afastada da haste do pistão para a estrutura da massa a ser desacelerada. De acordo com um refinamento da invenção que difere disso, o

revestimento de freio é conectado ao os por via do dispositivo de conexão, com o cilindro de sustentação sendo fixado na estrutura.

De acordo com um refinamento útil da invenção, o cilindro de sustentação do transdutor de pressão é dividido em uma câmara de susten- tação e uma câmara de retorno de sustentação pelo pistão de sustentação, com o dispositivo de regulagem sendo configurado para regular a diferença na pressão entre a pressão hidráulica na câmara de sustentação e a pres- são hidráulica na câmara de retorno de sustentação. De acordo com esse desenvolvimento útil, a auto-energização do processo de frenagem é possí- vel e o dito processo pode ser regulado simultaneamente em ambas as dire- ções de curso. Essa vantagem é significativa em particular nos veículos co- mo uma massa que deva ser desacelerada e que geralmente percorre em ambas as direções. A câmara de sustentação e a câmara de retorno de sus- tentação se comunicam com vantagem com um tubo de alta pressão ou tubo de pressão baixa por via de válvulas de retenção.

As molas de compressão são vantajosamente dispostas no ci- Iindro de sustentação. Quando há uma queda na pressão, as molas de com- pressão levam o pistão de sustentação a migrar de volta para uma posição normal. Se, por exemplo, o pistão de sustentação já estiver disposto na ad- jacência de uma parede de terminação do cilindro de sustentação quando o processo de frenagem for iniciado, haverá risco de uma falha no freio uma vez que o pistão de sustentação pode ser pressionado contra a parede de terminação pelo revestimento de freio.

As molas de compressão são apropriadamente proporcionadas na câmara de sustentação e na câmara de retorno de sustentação, com a válvula de retenção do transdutor de pressão sendo proporcionada para e- qualizar a pressão entre a câmara de sustentação e a câmara de retorno de sustentação, e com uma unidade de controle iniciando a equalização de pressão por meio da válvula de retenção do transdutor de pressão e as mo- las de compressão. De acordo com esse desenvolvimento vantajoso, o transdutor de pressão pode ser movido para sua posição normal mesmo se o cilindro de sustentação for um cilindro que seja dotado de duas câmaras. Nesse contexto, a válvula de retenção do transdutor de pressão assegura a ocorrência da equalização da pressão entre a câmara de sustentação e a câmara de retorno de sustentação, onde as molas de compressão que estão dispostas nas respectivas câmaras asseguram que o pistão de sustentação seja correspondentemente deslizado no cilindro de sustentação. Se o pistão de sustentação estiver novamente em sua posição inicial, que é vantajosa- mente a posição central, pode ser iniciado um processo de frenagem reno- vado sem o risco do pistão de sustentação impactar contra uma parede limi- te do cilindro de sustentação de maneira que ocorra uma série de falhas de frenagem.

O dispositivo de regulagem compreende vantajosamente um dispositivo de detecção de pressão para detectar um valor de pressão ou um valor de diferença de pressão como um valor atual, um comparador que compara um valor de ponto de ajuste pré-definido com o valor atual pela a- quisição de um valor de diferença, uma unidade de regulagem e uma válvula de freio para ajustar a pressão do fluido hidráulico no atuador de freio, com a unidade de regulagem agindo na válvula de freio de tal maneira que o valor de diferença seja minimizado. Conforme já foi indicado acima, os dispositi- vos de detecção de pressão são implementados, por exemplo, como con- versores de pressão / voltagem ou conversores de pressão / corrente, e nesse contexto, por exemplo, o conversor de pressão / voltagem gera um valor de voltagem calibrada que corresponde à pressão no cilindro de sus- tentação ou no atuador de freio, e o dito valor de voltagem é então usado como o valor atual a ser regulado durante o processo de regulagem. Se os cilindros usados forem dotados de duas câmaras em lados diferente do pis- tão no cilindro, são usados os conversores de pressão / voltagem ou conver- sores de pressão / corrente para formar o valor de diferença de pressão, e aqui cada conversor é disposto em uma câmara. O valor de diferença dos conversores, ou, em outras palavras, o valor atual, é subseqüentemente ali- mentado para um comparador que compara o valor atual com um valor de ponto de ajuste pré-definido. O valor de ponto de ajuste é pré-definido, por exemplo, pelo condutor do veículo, um dispositivo de segurança ou um sis- tema de controle que é superior. O comparador gera um valor diferente do valor atual e o valor de ponto de ajuste, e uma unidade de regulagem conec- tada a jusante do comparador está configurada para minimizar a diferença do valor aqui. Nesse contexto, a unidade de regulagem compreende um re- gulador apropriado que age na válvula de freio. A válvula de freio está confi- gurada para ajustar a pressão no fluido hidráulico, preferivelmente no atua- dor de freio. A pressão no fluido hidráulico no atuador de freio determina a força de pressão que é aplicada no revestimento de freio por via do elemen- to de acoplamento. Nesse contexto, a força de pressão aplicada com a qual o revestimento de freio é pressionado contra o disco de freio é orientada es- sencialmente em um ângulo reto ao dito disco de freio.

De acordo com um desenvolvimento que é apropriado nesse

sentido, a válvula de freio interage com um circuito de pressão fluídica alta e um circuito de pressão fluídica baixa.

A válvula de freio pode ser, por exemplo, uma válvula de freio analógica única ou pode compreender uma pluralidade de válvulas de freio analógicas.

Em uma variante disso, a válvula de freio compreende uma mul- tiplicidade de unidades de frenagens digitais, com cada unidade de frena- gem sendo dotada de duas posições ligadas.

De acordo com um refinamento preferido, a válvula de freio é uma válvula corrediça, com a unidade de regulagem sendo um regulador analógico ou um regulador digital com uma saída analógica ou modulada de pulso. A válvula corrediça é dotada, por exemplo, de duas saídas que pode ser aplicadas às duas câmaras de um cilindro. No lado d entrada, a válvula corrediça está conectada com tubos hidráulicos e vantajosamente com um circuito de pressão alta e um circuito de pressão baixa. A diferença de pres- são no cilindro é determinada pela posição mecânica de um componente corrediço mecanicamente deslocável. Nesse contexto, podem ser geradas quaisquer diferenças de pressão desejadas que se encontrem na diferença de pressão no lado de entrada entre, por exemplo, um circuito de pressão fluídica baixo e um circuito de pressão fluídica alto. Além disso, no escopo da invenção é também possível que a válvula corrediça analógica seja dota- da apenas de uma única saída, enquanto o atuador de freio seja dotado a- penas de uma câmara. Quaisquer pressões desejadas na diferença de pres- são entre os circuitos de pressão alta e baixa presentes no lado de saída podem ser ajustadas na saída da válvula corrediça. A válvula corrediça pode ser disparada, por exemplo, por forças geradas eletromagneticamente. A válvula corrediça é vantajosamente uma válvula proporcional. De acordo com um refinamento da invenção que difere do aci- ma, a válvula de freio compreende uma série de válvulas de comutação com duas posições ligadas, com a unidade de regulagem sendo uma unidade de regulagem digital ou uma unidade de regulagem analógica com um conver- sor digital. De acordo com esse refinamento, a válvula de freio é composta de uma série de válvulas de comutação, com cada duas válvulas de comu- tação de posição estando conectadas com o lado de saída com o circuito de pressão fluídica alta e com o circuito de pressão fluídica baixa ou, em outras palavras, se comunicando com o mesmo. No lado de saída, cada válvula de comutação está conectada com um atuador de freio. Portanto, é possível, como foi, ajustar a pressão no atuador de freio de uma maneira digital. Nes- se contexto, as duas válvulas de comutação de posição são ligadas pela unidade de controle em, por exemplo, um ciclo de milissegundo.

O elemento de acoplamento compreende vantajosamente um mecanismo de alavanca. De acordo um desenvolvimento apropriado, o re- vestimento de freio não está conectado com o pistão de freio do atuador de freio por uma haste de comando de válvula simples. Em vez disso, o movi- mento de frenagem que é gerado pelo atuador de freio é aplicado ao reves- timento de freio no curso do mecanismo de alavanca até que o revestimento de freio engate no disco de freio, e, portento, ocorre o travamento friccional entre esses dois componentes.

De acordo com um desenvolvimento vantajoso, o atuador de freio compreende um cilindro de freio que é cheio com um fluido hidráulico e um pistão de freio, cujos cilindro de freio e processo de frenagem podem se mover com relação um ao outro. Contudo, ao contrário dessa modalidade habitual do atuador de freio, podem ser usados no escopo da invenção ou- tros atuadores de freio que sejam conhecidos como tais para aquele versado na técnica.

O processo de frenagem está apropriadamente permanente- mente conectado com o elemento de acoplamento.

De acordo com um refinamento preferido da invenção, o cilindro de freio é dividido em uma câmara de frenagem em uma câmara de retorno de frenagem pelo processo de frenagem. Em outras palavras, o cilindro de freio está incorporado como um cilindro diferencial. A força de frenagem que é ajustada é, portanto, essencialmente dependente da diferença de pressão entre a câmara de frenagem e a câmara de retorno de frenagem.

De acordo com uma modalidade vantajosa adicional da inven-

ção, o elemento de acoplamento compreende uma haste de freio que se es- tende através da câmara de retorno de frenagem. De acordo com esse de- senvolvimento vantajoso da invenção, quando há um equilíbrio de pressão entre a câmara de frenagem e a câmara de retorno de frenagem é gerada uma força maior na câmara de frenagem devido à superfície maior do pistão de freio na câmara de frenagem, resultando no fato de que quando há um equilíbrio de pressão do pistão de freio o pistão de freio é empurrado para fora de sua posição central. Isso é vantajoso, por exemplo, para iniciar um processo de frenagem seguro quando há uma perda de pressão. Pode ser adicionada a isso a ação de uma mola de pré-tensão.

O atuador de freio compreende vantajosamente um cilindro de freio e um processo de frenagem que divide o cilindro de freio em uma câ- mara de frenagem e em uma câmara de retorno de frenagem, sendo possí- vel conectar tanto a câmara de frenagem quanto a câmara de retorno de frenagem em um circuito de pressão fluídica alta e circuito de pressão fluídi- ca baixa por meio de uma válvula de freio.

De acordo com um desenvolvimento vantajoso da invenção, uma mola de pré-tensão é proporcionada para pressionar o revestimento de freio contra o disco de freio. A mola de pré-tensão pode ser basicamente disposta em qualquer maneira desejada no escopo da invenção. Se não houver nenhuma pressão nos tubos hidráulicos, o revestimento de freio con- tinua a ser pressionado contra o disco de freio pela força da mola de pré- tensão.

Um recipiente de pressão alta, que é parte de um circuito de pressão alta, e um recipiente de pressão baixa, que é parte de um circuito de pressão baixa, são vantajosamente proporcionados para disponibilizar fluido hidráulico, com o circuito de pressão alta e o circuito de pressão baixa es- tando conectados à válvula de freio.

A válvula de freio é apropriadamente proporcionada para gerar quaisquer pressões desejadas no atuador de freio, com as pressões que possam ser geradas estando na região da diferença de pressão entre o cir- cuito de pressão alta e o circuito de pressão baixa.

De acordo com um desenvolvimento apropriado a esse respeito, cada recipiente de pressão alta e cada recipiente de pressão baixa está res- pectivamente equipado com uma válvula de retenção e um reator. Se a pressão no recipiente de pressão alta ou no recipiente de pressão baixa ex- ceder a pressão no circuito de pressão alta ou no circuito de pressão baixa, respectivamente, é alimentado fluido hidráulico adicional no circuito hidráuli- co do respectivo recipiente de pressão por via do reator de maneira que es- teja sempre disponível uma quantidade suficiente de fluido hidráulico. O a- cumulador pode ser carregado rapidamente por via da válvula de retenção com uma perda de pressão baixa. As dinâmicas do processo de carga / des- carga para a aplicação podem ser otimizadas pela seleção adequada do rea- tor e da válvula de retenção.

As modalidades e vantagens apropriadas adicionais da inven- ção são o objeto da descrição que se segue das modalidades exemplificati- vas da invenção com relação às figuras dos desenhos, nas quais os símbo- los de referências idênticas se referem a componentes que agem da mesma maneira, e nas quais:

a figura 1 ilustra uma primeira modalidade exemplificativa do dispositivo de acordo com a invenção; e a figura 2 ilustra uma segunda modalidade exemplificativa do

dispositivo de acordo com a invenção.

a figura 1 ilustra uma primeira modalidade exemplificativa do dispositivo 1 de acordo com a invenção em uma ilustração esquemática. O dispositivo 1 de acordo com a invenção compreende um circuito de pressão alta 2 e um circuito de pressão baixa 3, cujos circuitos de pressão alta 2 e circuito de pressão baixa 3, respectivamente, se comunicam com um recipi- ente de pressão alta 4 ou com um recipiente de pressão baixa 5. Tanto o recipiente de pressão alta 4 quanto o recipiente de pressão baixa 5 está e- quipado com uma combinação de um reator e uma válvula de retenção 6 por via da qual os ditos recipientes são conectados ao respectivo tubo hidráulico 2, 3. Se a pressão respectivamente atribuída ao tubo hidráulico 2, 3 for me- nor no recipiente de alta pressão 4 ou no recipiente de baixa pressão 5, o fluido hidráulico deixa o respectivo recipiente de pressão 4, 5 e é disponibili- zada para o sistema. Isso neutraliza uma deficiência do fluido hidráulico. O circuito de pressão alta 2 e o circuito de pressão baixa 3 são conectados por via de uma válvula de regulagem corrediça analógica 7 como uma válvula de freio para um atuador de freio 8 que é dotado de um cilindro de freio 9. O cilindro de freio 9 é dividido em uma câmara de frenagem 11 e uma câmara de retorno de frenagem 12 por um pistão de freio 10. Uma haste de acopla- mento 13 se estende como um elemento de acoplamento do pistão de pres- são 10 para o revestimento de freio 14 que é proporcionado para pressionar contra um disco de freio 15. Na figura 1, o disco de freio 15 e o revestimento de freio 14 estão ilustrados em uma vista plana e em uma vista lateral.

Na ilustração ilustrada no topo da figura 1 é possível ver que o revestimento de freio 14 está conectado com o pistão de sustentação 17 de um transdutor de pressão 18 por via do dispositivo de sustentação 16 como, por exemplo, uma haste simples ou qualquer outro mecanismo de alavanca desejado. O transdutor de pressão 18 é dotado de um cilindro de sustenta- ção 19 além do pistão de sustentação 17. O pistão de sustentação 17 divide o cilindro de sustentação 19 em uma câmara de sustentação 20 e uma câ- mara de retorno de sustentação 21. As molas de compressão 22 estão res- pectivamente dispostas na câmara de sustentação 20 e na câmara de retor- no de sustentação 21.

O revestimento de freio 14 está montado de maneira a ser tan- gencialmente móvel com relação à direção de rotação do disco giratório 15, e, portanto, sustentado no transdutor de pressão que está ficado no bogie de um veículo sobre trilho.

A câmara de sustentação 20 e a câmara de retorno de susten- tação 21 são conectadas por via dos tubos hidráulicos apropriados 23 ou 24 no circuito de pressão alta ou no circuito de pressão baixa 3. Nesse contex- to, os tubos hidráulicos apropriados 23, 24 se comunicam com as válvulas de retenção de 23 a 28. As válvulas de retenção 25, 26 que estão dispostas no tubo hidráulico 24 da câmara de retorno de sustentação 21 estão orienta- das em direções opostas uma a outra. Se houver uma pressão mais alta na câmara de retorno de sustentação 21 do que no circuito de pressão baixa 3, a válvula de retenção 25 fecha a conexão entre o tubo hidráulico 24 e o cir- cuito de pressão baixa 3. Se, por outro lado, a pressão na câmara de retorno de sustentação 21 for mais alta do que no circuito de pressão alta 2, a válvu- Ia de retenção 26 se abre de maneira que o fluido, como, por exemplo, um fluido hidráulico adequado, seja expelido da câmara de retorno de sustenta- ção 21 e transferido para o recipiente de alta pressão 4. Se a pressão na câmara de retorno de sustentação 21 for, por outro lado, mais baixa do que o circuito de pressão baixa 3, a válvula 25 se abre de maneira que seja pos- sível um influxo do fluido hidráulico fora do recipiente de pressão baixa 5 para a câmara de retorno de sustentação 21. O mesmo se aplica à interação entre a câmara de sustentação 20 e as válvulas de retenção 27, 28 por via do tubo hidráulico 23.

Além disso, a figura 1 ilustra uma válvula de retorno de transdu- tor de pressão 29 que se comunica com a câmara de sustentação 20 ou a câmara de retorno de sustentação 21 por via dos tubos hidráulico 30 e 31. A válvula de retorno de transdutor de pressão 29 é dotada de um elemento corrediço 32 que, quando ativado, realiza o equilíbrio de pressão entre a câmara de sustentação 20 e a câmara de retorno de sustentação 21. Se estiver presente um equilíbrio de pressão, as molas de com-

pressão 22 movem o pistão de sustentação 17 de volta para a posição cen- tral ilustrada na figura 1. Isso evita que o pistão de sustentação 17 seja mo- vido contra um limite do cilindro de sustentação 19, interrompendo, portanto, a regulação do freio. Uma unidade de controle da equalização de pressão apropriada 33 é usada para ativar a válvula de retorno do transdutor de pressão 29. A ativação é realizada, por exemplo, por meio de forças eletro- magnéticas. A unidade de controle da equalização de pressão 33 também age em uma válvula 34 que permite o desacoplamento intencional do acu- mulador 4 do circuito de pressão alta 2 a fim de, por exemplo, reduzir o cur- so do pistão de sustentação ou para propósitos de manutenção. A válvula 34 é aberta no modo de operação normal.

Cada tubo hidráulico 23 e 24 é provido de conversores de pres- são / voltagem calibrados (não ilustrados figurativamente). Cada conversor de pressão / voltagem disponibiliza em sua saída uma voltagem que é pro- porcional à pressão na câmara de sustentação 20 ou na câmara de retorno de sustentação 21. A saída de cada conversor de pressão / voltagem está conectada com a entrada de um gerador de diferença 35. O gerador de dife- rença 35 é conectado no lado de saída com o gerador de valor absoluto 36 que calcula o valor absoluto |Δρ| da diferença de pressão Δρ disponibilizada pelo gerador de diferença 35. O valor absoluto da diferença de pressão |Δρ| é enfim aplicada à entrada do comparador 37. Uma diferença de pressão de ponto de ajuste ApsetP é aplicada como um valor de ponto de ajuste para a segunda entrada do comparador 37, cuja diferença de pressão de ponto de ajuste ΔPsetp β calculada com base na força de ponto de ajuste Fsetp e como uma função de um fator de área pré-definido 38. A força de ponto de ajuste Fsetp é entrada por um usuário do dispositivo por meio de uma unidade de controle apropriada 39. O comparador 37 gera em sua saída um valor de diferença àF que é aplicado na entrada da unidade de regulagem 40, que então desliza em um elemento corrediço 41 da válvula de freio 7 de tal ma- neira que o valor de diferença AF é minimizado. A válvula de freio 7 é, por exemplo, uma válvula proporcional.

É usada uma mola de pré-tensão 45 para pressionar o revesti- mento de freio 14 contra o disco de freio 15. A mola de pré-tensão 45 pres- siona o revestimento de freio contra o disco de freio se não puder ser gerada uma força de pressão hidraulicamente. O método de operação do dispositivo 1 de acordo com a inven-

ção é como se segue: para iniciar um processo de frenagem, é solicitada uma força de ponto de ajuste FsetP usando o dispositivo de regulagem 42. O dispositivo de regulagem 42 compreende a unidade de controle 39, os sen- sores de medição (não ilustrados figurativamente), o gerador de diferença 35, o gerador de válvula absoluto 36, o gerador de fator de área 38, o com- parador 37, a unidade de regulagem 40 e a válvula de freio 7. A diferença de pressão Δρ entre a câmara de sustentação 20 e a câmara de retorno de sus- tentação 21 é igual a zero no início do processo de frenagem, com o resulta- do de que, por exemplo, gerado um grande valor de diferença AF pelo com- parador 37. A unidade de regulagem 40 subseqüentemente desliza o ele- mento de deslizamento 41 para esquerda, com o resultado de que é gerado um grande valor de diferença entre a câmara de frenagem 11 e a câmara de retorno de frenagem 12. Nesse contexto, a pressão na câmara de frenagem 11 é mais alta do que na câmara de retorno de frenagem 12. O pistão de freio 10 é deslizado, e, portanto, é aplicada uma força de pressão Fn no dis- co de freio 5 na direção indicada pelas setas. Uma força friccional, ou, em outras palavras, é gerada uma força de desaceleração Fact que é direcionada tangencialmente com elação à direção de rotação do disco de freio pelo tra- vamento friccional entre o revestimento de freio e o disco de freio. A força de desaceleração Fact é aplicada no pistão de sustentação 17 por via do dispo- sitivo de conexão 16, isto é, o mecanismo de alavanca, devido ao rolamento móvel do revestimento de freio 14. Quando o disco de freio 15 gira na dire- ção do sentido dos ponteiros do relógio para fora da posição ilustrada na figura 1, o pistão de sustentação 17 é deslizado para direita. A pressão do fluido hidráulico na câmara de sustentação 20 é, portanto, aumentada com- parada com a pressão do fluido hidráulico na câmara de retorno de susten- tação 21. Cada pressão é detectada pelo conversor de pressão / voltagem e aplicada à saída do gerador de diferença 35. Isso efetiva uma diferença de pressão Δρ na saída do gerador de diferença 35, e, portanto, da origem a um valor absoluto correspondente |Δρ| ou um valor absoluto na saída do ge- rador de valor absoluto 36. O valor de diferença AF se torna menor, em cujo caso a unidade de regulagem 40 assegura, no curso adicional do processo de regulagem, que o valor de diferença AF seja enfim minimizado. Em outras palavras, a invenção proporciona regulagem de auto-energização e simultâ- nea da força de frenagem.

A modalidade exemplificativa de acordo com a figura 2 difere da modalidade exemplificativa ilustrada na figura 1 essencialmente na maneira na qual a válvula de freio 7 é incorporada. A válvula de freio 7 na figura 2 é dotada de uma pluralidade de válvulas de comutação 43a, 43b, 43c e 43d sendo cada dotada de apenas duas posições ligadas. Um elemento corredi- ço 44 de cada válvula de comutação de 43a a 43d é aqui usado para sele- cionar a respectiva posição ligada. Na primeira posição ligada, a conexão entre a entrada e a saída da válvula de comutação 43 é interrompida. Em uma segunda posição ligada, a pressão de entrada de cada válvula de co- mutação de 43a a 43d é também aplicada no lado de saída. As válvulas de comutação de 43a a 43c são conectadas ao circuito de pressão alta 2, e as válvulas de comutação de 43b e 43d são conectadas ao circuito de baixa pressão 3. Se a válvula 43a for movida, por exemplo, para sua posição aber- ta, a pressão do circuito de pressão alta 2 é aplicada à saída da válvula de comutação 43a. Em outras palavras, a câmara de frenagem 11 se comunica com o circuito de pressão alta 2. Se for aplicada a pressão do circuito de pressão baixa 3 na câmara de retorno de frenagem 12 deslizando o elemen- to corrediço 44 da válvula de comutação 43d em sua posição aberta, a dife- rença de pressão que é gerada pelo acionador de freio 18, e, portanto, a for- ça de frenagem, estão no máximo.

O dispositivo de regulagem remanescente 42 difere do dispositi- vo de regulagem 42 ilustrado na figura 1 apenas pelo fato de ser dotado de um regulador digital 46 que é conhecido como tal para aquele versado na técnica, de maneira que não é necessário fornecer aqui detalhes a cerca do mesmo. O regulador digital 46 está configurado para deslizar o elemento corrediço 44 de cada válvula corrediça em um ciclo de milissegundo. Nesse contexto, é usado um lógico correspondente, que está armazenado no con- trolador digital, para realizar o processo desejado de regulagem da frena- gem. Virtualmente quaisquer diferenças de pressão podem ser geradas no cilindro de freio 8 pela breve operação de comutação.

Claims (20)

1. Dispositivo (1) para desacelerar uma massa móvel, compre- endendo: um elemento de acoplamento guiado de maneira móvel (13) pa- ra pressionar um revestimento de freio (14) contra uma superfície de frena- gem (15), e um atuador de freio (8), que é cheio com fluido hidráulico, está conectado ao elemento de acoplamento (13) e é dotado do propósito de ge- rar uma força de pressão que pode ser aplicada no revestimento de freio (14) por via do elemento de acoplamento (13), onde o revestimento de freio (14) está conectado por via do dis- positivo de conexão (16) a um transdutor de pressão (18) que pode ser fixa- do em uma estrutura da massa a ser desacelerada e que é dotado de um cilindro de sustentação (19) que é ceio com fluido hidráulico e um pistão de 15 sustentação (17) que interage com o dito cilindro de sustentação (19, e onde o cilindro de sustentação (19) se comunica com o cilindro de freio (9) por via dos tubos hidráulicos (2, 3), caracterizado pelo fato de que o dispositivo de regulagem (41) ajustar a força de frenagem como uma função de um valor de ponto de ajus- te pré-definido.

2. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 1, caracteriza- do pelo fato de que os dispositivos de regulagem (42) estão configurados para regular a força de desaceleração.

3. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 2, caracteriza- do pelo fato de que os dispositivos de regulagem (42) estão configurados para regular uma pressão de sustentação do fluido hidráulico no cilindro de sustentação (19).

4. Dispositivo (1), de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que o revestimento de freio (14) é conec- tado ao o cilindro de sustentação (19) por via do dispositivo de conexão (16), e o pistão de sustentação (17) é conectado a uma estrutura da massa a ser desacelerada.

5. Dispositivo (1), de acordo com uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o revestimento de freio (14) é conectado ao pistão de sustentação (17) por via do dispositivo de conexão (16), e o cilin- dro de sustentação (19) é fixado na estrutura.

6. Dispositivo (1), de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que o cilindro de sustentação (19) é divi- dido em uma câmara de sustentação (20) e uma câmara de retorno de sus- tentação (21) pelo pistão de sustentação (17), onde os dispositivos de regu- Iagem (42) estão configurados para regular a diferença na pressão entre a pressão hidráulica na câmara de sustentação (20) e a pressão hidráulica na câmara de retorno de sustentação (21).

7. Dispositivo (1), de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelas molas de compressão (22) que estão dispostas no cilindro de sustentação (19).

8. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 6, caracteriza- do pelo fato de que as molas de compressão (22) SAP proporcionadas na câmara de sustentação (20) e na câmara de retorno de sustentação (21), onde a válvula de retorno de transdutor de pressão (29) é proporcionada para equalizar a pressão entre a câmara de sustentação (20) e a câmara de retorno de sustentação (21), e onde a unidade de controle (33) inicia a equa- lização de pressão por meio da válvula de retorno de transdutor de pressão (29) e das molas de compressão (22).

9. Dispositivo (1), de acordo com uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de regulagem (42) com- preende: dispositivo de detecção de pressão para detectar um valor de pressão ou um valor de diferença de pressão Δρ como um valor atual, um comparador (37) que compara um valor de um ponto de a- juste pré-definido com o valor atual pela aquisição de um valor diferente AF, uma unidade de regulagem (40) e a válvula de freio (7) para ajustar a pressão do fluido hidráulico no atuador de freio (8), onde a unidade de regulagem (4) age na válvula de freio (7) de maneira que seja minimizado o valor de diferença AF.

10. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 9, caracteri- zado pelo fato de que a válvula de freio (7) se comunica com um circuito de pressão fluida alta (3) e um circuito de pressão fluida baixa (2).

11. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 9 ou 10, ca- racterizado pelo fato de que a válvula de freio está em uma válvula corrediça analógica (7) e a unidade de regulagem (40) é um regulador analógico ou um regulador digital com uma saída analógica ou modulada de pulso.

12. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 9 ou 10, ca- racterizado pelo fato de que a válvula de freio (7) compreende uma série de válvulas de comutação (43a, 43b, 43c, 43d) com duas posições ligadas, on- de a unidade de regulagem é uma unidade de regulagem digital (46) ou uma unidade de regulagem analógica com um conversor digital.

13. Dispositivo (1), de acordo com uma das reivindicações pre- cedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento de acoplamento (13) compreende um mecanismo de alavanca.

14. Dispositivo (1), de acordo com uma das reivindicações pre- cedentes, caracterizado pelo fato de que o atuador de freio (8) é dotado de um cilindro de freio (9) que é cheio com fluido hidráulico e um pistão de freio (10), cujos cilindro de freio (9) e pistão de freio (10) podem se mover com relação um ao outro.

15. Dispositivo (1) de acordo com a reivindicação 14, caracteri- zado pelo fato de que o pistão de freio (10) está conectado com o elemento de acoplamento (13).

16. Dispositivo (1) de acordo com a reivindicação 14 ou 15, ca- racterizado pelo fato de que o cilindro de freio (9) está dividido em uma câ- mara de frenagem (11) e uma câmara de retorno de frenagem (12) pelo pis- tão de freio (10).

17. Dispositivo (1) de acordo com a reivindicação 16, caracteri- zado pelo fato de que o elemento de acoplamento (13) compreende uma haste de freio que se estende através da câmara de retorno de frenagem (12).

18. Dispositivo (1), de acordo com uma das reivindicações pre- cedentes, caracterizado por uma mola de pré-tensão para pressionar o re- vestimento de freio contra a superfície de frenagem.

19. Dispositivo (1), de acordo com uma das reivindicações pre- cedentes, caracterizado por um recipiente de pressão alta (5) e um recipien- te de pressão baixa (4) para disponibilizar fluido hidráulico.

20. Dispositivo (1) de acordo com a reivindicação 18, caracteri- zado pelo fato de que o recipiente de pressão alta (5) e o recipiente de pres- são baixa (4) estão conectados com os tubos hidráulicos e com o cilindro de sustentação (9) por via de uma válvula de retenção (6) e um reator, e o cilin- dro de freio (9) por via de uma válvula de freio (7).