BRPI0716837A2 - Freio hidráulico compreendendo uma função de segurança - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FREIO HI- DRÁULICO COMPREENDENDO UMA FUNÇÃO DE SEGURANÇA".

A presente invenção refere-se a um dispositivo para desacelerar uma massa em movimento, compreendendo um elemento acoplador guiado de maneira móvel para pressionar uma lona do freio contra uma superfície de frenagem, um cilindro do freio que é enchido com fluido hidráulico, um pistão do freio que pode se mover no cilindro do freio e é conectado ao ele- mento acoplador e pelo menos uma linha hidráulica que pode ser conectada ao cilindro do freio.

Um tal dispositivo já é conhecido de DE 34 41 128 A1. O disposi- tivo descrito no dito documento tem um atuador do freio que compreende um cilindro do freio que é enchido com fluido hidráulico, no qual uma parte em movimento que se projeta para dentro do cilindro é provida com um recurso de aplicação de freio para pressionar uma lona do freio contra um disco do freio. O atuador do freio é parte de um calibre do freio que é guiado em um modo móvel em um círculo do passo. Um furo do cilindro é provido como um cilindro de sustentação, tangencialmente com relação ao círculo do passo, sendo que um pistão de sustentação, que é suportado em um chassi de uma massa a ser desacelerada, se projeta para dentro do cilindro de sustentação. Se a pressão hidráulica no cilindro do freio é aumentada, as lonas do freio são pressionadas contra um disco do freio que gira na direção de movimen- to. O travamento do atrito ocorre e, portanto, o calibre do freio se move tan- gencialmente com relação à direção de rotação do disco do freio, sendo que o pistão de sustentação que está suportado no chassi e se projeta para den- tro do cilindro de sustentação é movido mais fundo para dentro do cilindro de sustentação. O cilindro de sustentação é enchido com um fluido hidráulico cuja pressão é aumentada. O cilindro de sustentação é conectado ao cilindro do freio através de uma linha hidráulica, com o resultado de que a intensifi- cação da potência ocorre.

GB 1.019.982 descreve um dispositivo compreendendo um ele- mento estendido que é disposto dentro de um disco do freio e é provido co- mo um recurso de aplicação de freio para pressionar a lona do freio contra um disco do freio. Nesse contexto, o elemento estendido é articuladamente montado. Graças à força de desaceleração que ocorre no caso da frenagem, o disco do freio é articulado como uma função da direção de rotação. Nesse contexto, o elemento estendido e, portanto, a lona do freio são conectados através de linhas hidráulicas a um transdutor de pressão que é preso na ar- mação da massa a ser desacelerada e tem um cilindro de sustentação e um pistão de sustentação que se projeta para dentro do cilindro de sustentação. Como um resultado da articulação do elemento estendido, o pistão de sus- tentação é empurrado para dentro do cilindro de sustentação, o que faz com que pressão seja aplicada no fluido hidráulico do cilindro de sustentação. O cilindro de sustentação é conectado a um elemento estendido adicional atra- vés de linhas hidráulicas.

DE 43 04 905 A1 descreve um freio de autoenergização que é baseado em princípios puramente mecânicos.

DE 15 30 869 descreve um sistema de freio hidráulico com um atuador de freio que é conectado a uma lona do freio através de um recurso de aplicação do freio. Além do mais, um transdutor de pressão adicional na forma de um furo do cilindro é provido, sendo que o furo do cilindro é enchi- do com um fluido hidráulico e depois do travamento de atrito entre o disco do freio e a lona do freio, o fluido hidráulico é comprimido por um êmbolo. Essa compressão amplifica a força de frenagem no atuador do freio, com o resul- tado de que a intensificação do freio ocorre.

O dispositivo do tipo genérico tem a desvantagem que, na even- tualidade de uma falha, não é possível executar a frenagem de segurança.

O objetivo da invenção é, portanto, garantir a frenagem segura das massas em movimento na eventualidade de uma falha.

A invenção atinge esse objetivo pelo recurso de frenagem de segurança mecânico com fluido para conectar o cilindro do freio à linha ou às linhas hidráulicas.

De acordo com a invenção, a frenagem de segurança é execu- tada na eventualidade de uma falha. A fim de ser capaz de trazer com segu- rança a massa para uma parada mesmo quando os componentes eletrôni- cos falham, os recursos de frenagem de segurança não são implementados como componentes eletrônicos. No lugar disso, uma operação de frenagem de segurança regulada mecanicamente com fluido com recurso de frenagem de segurança mecânico com fluido é provida. Os recursos de frenagem de segurança são, em outras palavras, recursos de frenagem de segurança reguláveis mecânicos com fluido que podem ser usados para permitir a fre- nagem de segurança mesmo quando todo o sistema eletrônico falha. A in- venção, portanto, torna disponível um dispositivo de freio hidráulico- mecânico que é particularmente seguro contra falha. Dentro do escopo da invenção, por exemplo, uma linha hidráulica é provida que tem uma pressão hidráulica elevada comparada à pressão atmosférica ou na qual a pressão é aplicada com a finalidade de frenagem.

Entretanto, pelo menos duas linhas hidráulicas com pressões hidráulicas diferentes são vantajosamente providas. A provisão de pelo me- nos duas ou mais linhas hidráulicas é vantajosa quando recursos regulado- res são usados para estabelecer a operação de frenagem como uma função dos valores de ponto fixado pré-definidos.

De acordo com um desenvolvimento conveniente, os recursos de frenagem de segurança compreendem uma válvula de freio que pode ser disparada mecanicamente nas linhas hidráulicas para ajustar a pressão hi- dráulica no cilindro do freio, um transmissor de valor de ponto fixado mecâ- nico que é configurado para aplicar uma força de ponto fixado, dependente de um valor de ponto fixado, na válvula do freio, e um transmissor de valor real hidráulico que se comunica através de uma linha reguladora hidráulica com a linha ou linhas hidráulicas ou o cilindro do freio, e é configurada para aplicar uma força real na válvula do freio, cuja força real é dependente da pressão na linha reguladora hidráulica, sendo que a força do ponto fixado neutraliza a força real. De acordo com esse desenvolvimento vantajoso, uma válvula do freio é provida que tem, por exemplo, um elemento deslizante. A válvula do freio é conectada ao lado de entrada a, por exemplo, duas linhas hidráulicas que têm pressões hidráulicas diferentes. No lado de saída, a vál- vula do freio é conectada ao cilindro do freio. Dependendo da posição do elemento deslizante, uma pressão ou pressão diferencial pode ser gerada no cilindro do freio e é usada para determinar a força de compressão da lona do freio contra a superfície de frenagem tal como, por exemplo, um disco de freio giratório. De acordo com esse desenvolvimento vantajoso da invenção, a posição do elemento deslizante corresponde à diferença entre a força do ponto fixado e a força real. As duas forças agem, por exemplo, sobre o ele- mento deslizante a partir de lados diferentes. Se a força do ponto fixado é maior do que a força real que é derivada, por exemplo, da pressão hidráulica no cilindro do freio, o elemento deslizante é deslizado para uma posição com a qual a pressão hidráulica no cilindro do freio é aumentada. O aumento da pressão hidráulica faz com que a força real seja aumentada. Isso acarreta o deslizamento do elemento deslizante na direção oposta à força do ponto fi- xado, com o resultado de que a força hidráulica no cilindro do freio é reduzi- da. Esse processo é repetido até que a diferença entre a força do ponto fixa- do e a força real é minimizada. Em outras palavras, a frenagem de seguran- ça regulada fica disponível por recursos de frenagem de segurança mecâni- cos com fluido. Os recursos de frenagem de segurança de acordo com a invenção são baseados em forças pneumáticas, hidráulicas ou outras mecâ- nicas que podem ser geradas em um modo seguro contra falha. A lona do freio é convenientemente suportada através de recur-

sos de conexão com um transdutor de pressão que é preso em uma arma- ção da massa a ser desacelerada e tem um cilindro de sustentação que é enchido com fluido hidráulico e um pistão de sustentação que se projeta pa- ra dentro do cilindro de sustentação, sendo que o cilindro de sustentação se comunica com o cilindro do freio através da linha hidráulica. De acordo com esse desenvolvimento conveniente, um freio hidráulico de autoenergização fica disponível que tem uma função de segurança. A autoenergização é ba- seada no fato que a lona do freio é suportada em um transdutor de pressão hidráulico ou pneumático. No caso da frenagem, a lona do freio engata com a superfície de frenagem, e graças ao travamento de atrito, ela é acelerada tangencialmente com relação à direção de rotação da superfície de frena- gem. A força resultante é aplicada através dos recursos de conexão no transdutor de pressão cujo pistão de sustentação aplica pressão no fluido hidráulico, em cujo caso a pressão é também aumentada no cilindro do freio através das linhas hidráulicas. Entretanto, isso faz com que a lona do freio seja pressionada com maior força contra a superfície de frenagem, e, portan- to, acarreta a intensificação do freio. As superfícies do cilindro de sustenta- ção e do atuador do freio são vantajosamente selecionadas em uma tal ma- neira que a pressão que é criada no cilindro de sustentação quando a frena- gem ocorre é maior do que a pressão que é necessária para a frenagem.

A linha reguladora hidráulica se comunica convenientemente com o cilindro de sustentação. De acordo com esse desenvolvimento vanta- joso, a força real para regular a frenagem de segurança é baseada na pres- são hidráulica no cilindro de sustentação. A dita força real, portanto, corres- ponde precisamente com a força de desaceleração no raio do freio, isto quer dizer a força com a qual a lona de frenagem é suportada no transdutor de pressão. A força de desaceleração, portanto, torna disponível uma variável reguladora particularmente precisa desde que a força de desaceleração é, de maneira causai, ligada na desaceleração da massa em movimento.

De acordo com uma modalidade exemplar preferida, o cilindro de sustentação é dividido em uma câmara de sustentação e uma câmara de retorno de sustentação pelo pistão de sustentação, sendo que a câmara de sustentação e a câmara de retorno de sustentação se comunicam com uma linha de alta pressão ou linha de baixa pressão através das válvulas sem retorno. De acordo com esse desenvolvimento vantajoso, a direção rotacio- nal da superfície de frenagem é irrelevante para a autoenergização. A auto- energização da frenagem é possível tanto para o movimento para frente quanto para o movimento reverso.

De acordo com um desenvolvimento que é conveniente sob es- se aspecto, molas de compressão são providas na câmara de sustentação e na câmara de retorno de sustentação, sendo que uma válvula de retorno do transdutor de pressão é provida para equalizar a pressão entre a câmara de sustentação e a câmara de retorno de sustentação, e sendo que uma unida- de de controle inicia a equalização da pressão por meio da válvula de retor- no do transdutor de pressão e das molas de compressão. A válvula de retor- no do transdutor de pressão pode conectar as duas câmaras do transdutor de pressão uma à outra dada a ativação correspondente pela unidade de controle. A equalização de pressão, portanto, ocorre entre as duas câmaras.

As molas de compressão que são dispostas nas câmaras subseqüentemen- te fazem com que o pistão de sustentação ou o cilindro de sustentação des- lize para a posição inicial. Isso evita que a frenagem seja iniciada se o pistão de sustentação já está um pouco antes da localização na qual ele bate con- tra um limite do cilindro de sustentação. A linha reguladora hidráulica é convenientemente conectada à

saída de uma válvula que se comunica no lado de entrada com a câmara de sustentação ou com a câmara de retorno de sustentação como uma função da pressão relativamente alta. De acordo com esse desenvolvimento vanta- joso, os recursos de frenagem de segurança são adaptados para um siste- ma de sustentação de duas câmaras. O sistema de sustentação de duas câmaras permite a autoenergização tanto para o movimento para frente quanto para o movimento reverso. Isso é vantajoso, em particular, em veícu- los.

De acordo com um desenvolvimento conveniente, o transmissor de valor do ponto fixado tem um parafuso regulador que interage com uma mola reguladora. A mola reguladora é, por exemplo, uma mola de compres- são. Essa é comprimida pela rotação do parafuso regulador com o resultado de que a força compressiva da mola reguladora que age na válvula do freio é aumentada. A rotação do parafuso regulador na outra direção reduz a for- ça da mola e, portanto, a força do ponto fixado que é aplicada na válvula do freio.

O transmissor de valor do ponto fixado vantajosamente tem um conversor fluídico ou mecânico que gera uma força de ponto fixado que é dependente da massa a ser desacelerada. De acordo com esse desenvolvi- mento vantajoso, o conversor mede continuamente, por exemplo, o peso da massa a ser desacelerada. Uma força de ponto fixado correspondente é ge- rada pelo conversor como uma função do peso medido, com o resultado de que a frenagem de segurança que é determinada pela massa a ser desace- Ierada é executada. Naturalmente, também é possível dentro do escopo da invenção para ambos um conversor e um parafuso regulador serem provi- dos, em cujo caso o conversor aja diretamente ou através do parafuso regu- lador.

O transmissor de valor real vantajosamente tem um cilindro de pressão com um elemento deslizante. Por exemplo, uma pressão hidráulica que faz com que o elemento deslizante deslize é gerada no transmissor de valor real, em cujo caso o deslizamento do elemento deslizante causa, por exemplo, que uma mola de compressão seja comprimida, com o resultado de que uma força de mola, que neutraliza a força do ponto fixado aplicada, pode ser gerada da pressão hidráulica no transmissor de valor real. A pres- são hidráulica pode ser gerada basicamente em qualquer maneira desejada dentro do escopo da invenção. Por exemplo, em uma variação diferente da invenção, o elemento deslizante é conectado à lona do freio através de um mecanismo de alavanca adequado. Em outras palavras, a lona do freio é suportada no cilindro de pressão através de recurso fluídico ou mecânico.

Um dispositivo regulador elétrico é convenientemente provido, sendo que o recurso de frenagem de segurança é configurado para iniciar uma operação de frenagem regulada se o dispositivo regulador elétrico fa- lha. O dispositivo regulador elétrico é configurado para regular a desacelera- ção da massa no modo de operação normal. Nesse contexto, o dispositivo regulador elétrico permite o recurso de frenagem de segurança, especifica- mente, por exemplo, até a extensão que o dispositivo regulador elétrico cal- cuia uma força de ponto fixado predeterminada considerando a força de pon- to fixado mecânico que já foi pré-definida pelo recurso de frenagem de segu- rança, com o resultado de que a força do ponto fixado que é pré-definida por meio do dispositivo regulador elétrico corresponde, por exemplo, com a dife- rença entre uma força do ponto fixado desejada e a força do ponto fixado mecânica. Entretanto, se o dispositivo regulador elétrico falha, os recursos de frenagem de segurança interveem e executam uma operação de frena- gem de segurança como uma função da força do ponto fixado mecânica. De acordo com um desenvolvimento conveniente, um dispositivo regulador elétrico age na válvula do freio por meio de um elemento atuador. A válvula do freio é, portanto, acessada por meio de um elemento atuador, por exemplo, um componente que age sobre um elemento deslizante da vál- vula do freio. O elemento atuador é, por exemplo, um componente que opera eletrodinamicamente e que aplica uma força no elemento deslizante da vál- vula do freio como uma função de uma corrente. Em contraste com isso, o elemento atuador é configurado para girar um parafuso regulador.

De acordo com um desenvolvimento conveniente, o elemento acoplador é conectado à lona do freio através de um mecanismo de alavan- ca. O elemento acoplador é, por exemplo, uma haste de calcar que age so- bre a lona do freio através de alavancas e articulações e que é disposto es- pacialmente distante do cilindro do freio. Entretanto, tais mecanismos de a- Iavanca são conhecidos para uma pessoa versada na técnica, de modo que mais detalhes não serão fornecidos sobre eles nesse ponto.

De acordo com um desenvolvimento vantajoso, o atuador do freio compreende um cilindro do freio que é enchido com fluido hidráulico e um pistão do freio que pode se mover em relação um ao outro. Entretanto, em contraste com essa configuração costumeira do atuador do freio, outros atuadores de freio que são conhecidos como tais para uma pessoa versada na técnica podem também ser usados dentro do escopo da invenção.

O pistão do freio é de maneira convenientemente permanente conectado ao elemento acoplador.

De acordo com uma modalidade preferida da invenção, o cilindro do freio é dividido em uma câmara de frenagem e uma câmara de retorno de frenagem por meio do pistão do freio. O cilindro do freio é, em outras pala- vras, configurado como um cilindro de ação dupla. A força de frenagem que é estabelecida é, portanto, substancialmente dependente da diferença de pressão entre a câmara de frenagem e a câmara de retorno de frenagem.

De acordo com um refinamento vantajoso adicional da invenção, o elemento acoplador compreende um tirante do freio que se estende atra- vés da câmara de retorno de frenagem. De acordo com esse desenvolvi- mento vantajoso da invenção, quando existe um equilíbrio de pressão entre a câmara de frenagem e a câmara de retorno de frenagem, uma força relati- vamente grande é gerada na câmara de frenagem graças à superfície relati- vamente grande do pistão do freio na câmara de frenagem, com o resultado de que quando existe um equilíbrio de pressão, o pistão do freio é deslizado para fora da sua posição central. Isso é vantajoso, por exemplo, de modo a iniciar a frenagem de segurança quando existe uma perda de pressão. Pode também existir o efeito de uma mola de pré-tensão.

O atuador do freio vantajosamente compreende um cilindro do freio e um pistão de freio que divide o cilindro do freio em uma câmara de frenagem e em uma câmara de retorno de frenagem, sendo que a câmara de frenagem e a câmara de retorno de frenagem podem ser conectadas, por meio de uma válvula do freio, tanto em um circuito de pressão de alta pres- são fluídico quanto em um circuito de baixa pressão fluídico. De acordo com um desenvolvimento vantajoso adicional da in-

venção, uma mola de pré-tensão para pressionar a lona do freio contra a superfície de frenagem é provida. Dentro do escopo da invenção, a mola de pré-tensão é basicamente disposta em qualquer maneira desejada. Se a pressão não está presente nas linhas hidráulicas, a lona do freio continua a ser pressionada contra a superfície de frenagem pela força da mola de pré- tensão.

Um recipiente de alta pressão, que é parte de um circuito de alta pressão, e um recipiente de baixa pressão, que é parte de um circuito de baixa pressão, são vantajosamente providos para tornar disponível o fluido hidráulico, sendo que o circuito de alta pressão e o circuito de baixa pressão são conectados à válvula do freio. A válvula do freio é convenientemente provida para gerar quaisquer pressões desejadas no atuador do freio, sendo que as pressões que podem ser geradas são na faixa da diferença de pres- são entre o circuito de alta pressão e o circuito de baixa pressão. De acordo com um desenvolvimento que é conveniente sob es-

se aspecto, cada recipiente de alta pressão e cada recipiente de baixa pres- são é respectivamente equipado com uma válvula sem retorno e um restri- tor. Se a pressão no recipiente de alta pressão ou a pressão no recipiente de baixa pressão excede a pressão no circuito de alta pressão ou no circuito de baixa pressão respectivamente, fluido hidráulico adicional é alimentado do recipiente de pressão respectivo para o circuito hidráulico através do restri- tor, com o resultado de que existe sempre uma quantidade suficiente de flui- do hidráulico disponível.

A lona do freio é convenientemente conectada ao cilindro de sustentação através do recurso de conexão, o pistão de sustentação sendo preso na armação. Essa variação da invenção permite a fabricação particu- Iarmente compacta do dispositivo de acordo com a invenção desde que to- dos os cilindros e linhas que estão cheios com o fluido hidráulico possam ser combinados, por exemplo, para formar um componente. Em particular, a fa- bricação comum desses componentes se torna possível. O pistão de susten- tação, ou o tirante de sustentação que se estende para fora do cilindro de sustentação a partir do pistão de sustentação, meramente tem que ser preso por sua extremidade livre, virada para longe do pistão de sustentação, na armação da massa a ser desacelerada.

De acordo com uma modalidade da invenção que difere disso, a lona do freio é conectada ao pistão de sustentação através do recurso de conexão, sendo que o cilindro de sustentação é preso na armação.

Modalidades convenientes adicionais e vantagens da invenção são a matéria exposta da descrição seguinte das modalidades exemplares da invenção com referência às figuras no desenho, no qual símbolos de refe- rência idênticos se referem a componentes de ação idêntica e de quais figu- ras:

figura 1 mostra uma modalidade exemplar do dispositivo de a- cordo com a invenção, os recursos de frenagem de segurança de cujo dis- positivo não são ilustrados figurativamente e

figura 2 mostra o dispositivo de acordo com a figura 1 quando a unidade reguladora eletrônica falha.

A figura 1 mostra uma primeira modalidade exemplar do disposi- tivo 1 de acordo com a invenção em uma ilustração esquemática, com o re- curso de frenagem de segurança não sendo ilustrado figurativamente. O dis- positivo 1 de acordo com a invenção compreende um circuito de alta pres- são 2 e um circuito de baixa pressão 3, que cada um se comunica com um recipiente de alta pressão 4 ou com um recipiente de baixa pressão 5. O re- cipiente de alta pressão 4 e o recipiente de baixa pressão 5 são equipados, cada um, com uma combinação de um restritor e válvula sem retorno 6, a- través de cuja válvula sem retorno 6, o último é conectado à linha hidráulica respectiva 2,3. Se a pressão na linha hidráulica respectivamente atribuída 2, 3 é menor do que no recipiente de alta pressão 4 ou no recipiente de baixa pressão 5, o fluido hidráulico sai do recipiente de pressão respectivo 4,5 e fica disponível para o sistema. Uma falta de fluido hidráulico é neutralizada dessa maneira. O circuito de alta pressão 2 e o circuito de baixa pressão 3 são conectados através de uma válvula de controle corrediça analógica 7 como uma válvula do freio em um atuador do freio 8 que tem um cilindro do freio 9. O cilindro do freio 9 é dividido por um pistão do freio 10 em uma câ- mara de frenagem 11 e uma câmara de retorno de frenagem 12. Um tirante de conjugação 13 se estende como um elemento acoplador do pistão de pressão 10 para uma lona do freio 14, que é provida para pressionar contra um disco do freio 15 como uma superfície de frenagem. A figura 1 mostra o disco do freio 15 e a lona do freio 14, ambos em uma vista plana e em uma vista lateral.

Na ilustração mostrada no topo na figura 1, é possível ver que a lona do freio 14 é conectada através de recurso de sustentação 16, tal como, por exemplo, um tirante simples ou qualquer outro mecanismo de alavanca desejado, no pistão de sustentação 17 de um transdutor de pressão 18. O transdutor de pressão 18 tem um cilindro de sustentação 19, além do pistão de sustentação 17. O pistão de sustentação 17 divide o cilindro de sustenta- ção 19 em uma câmara de sustentação 20 e em uma câmara de retorno de sustentação 21. Molas de compressão 22 são respectivamente dispostas na câmara de sustentação 20 e na câmara de retorno de sustentação 21.

A lona do freio 14 é montada de modo a ser móvel tangencial- mente com relação à direção de rotação do disco rotativo 15 e é, portanto suportado no transdutor de pressão que é preso em um vagão de veículo férreo.

A câmara de sustentação 20 e a câmara de retorno de sustenta- ção 21 são conectadas, cada uma, através de linhas hidráulicas convenien- tes 23 ou 24 ao circuito de alta pressão 2 ou ao circuito de baixa pressão 3. Sob esse aspecto, as linhas hidráulicas 23, 24 se comunicam com válvulas sem retorno 25 a 28. As válvulas sem retorno 25, 26 que são dispostas na linha hidráulica 24 da câmara de retorno de sustentação 21 são orientadas em direções opostas entre si. Se a pressão na câmara de retorno de susten- tação 21 é maior do que no circuito de baixa pressão 3, a válvula sem retor- no 25 fecha a conexão entre a linha hidráulica 24 e o circuito de baixa pres- são 3. Se, por outro lado, a pressão na câmara de retorno de sustentação 21 é maior do que essa no circuito de alta pressão 2, a válvula sem retorno 26 abre com o resultado de que o fluido, por exemplo, um fluido hidráulico ade- quado, é forçado para fora da câmara de retorno de sustentação 21 e é ali- mentado para dentro do recipiente de alta pressão 4. Se, em contraste, a pressão na câmara de retorno de sustentação 21 é menor do que no circuito de baixa pressão 3, a válvula 25 abre, permitindo que o fluido hidráulico flua para fora do recipiente de baixa pressão 5 para dentro da câmara de retorno de sustentação 21. O mesmo se aplica na interação da câmara de sustenta- ção 20 e das válvulas sem retorno 27, 28 através da linha hidráulica 23.

A figura 1 também mostra uma válvula de retorno do transdutor de pressão 29 que se comunica com a câmara de sustentação 20 ou a câ- mara de retorno de sustentação 21 através das linhas hidráulicas 30 e 31. A válvula de retorno do transdutor de pressão 29 tem um elemento deslizante 32 que, quando ativado, acarreta a equalização da pressão entre a câmara de sustentação 20 e a câmara de retorno de sustentação 21. Se uma equali- zação de pressão ocorre, as molas de pressão 22 deslizam o pistão de sus- tentação 17 de volta para a posição central mostrada na figura 1. Isso evita que o pistão de sustentação 17 seja deslizado contra uma parede limite do cilindro de sustentação 19, portanto, interrompendo a intensificação do freio. Uma unidade de controle de equalização de pressão conveniente 33 serve para ativar a válvula de retorno do transdutor de pressão 29. A ativação é, por sua vez, executada, por exemplo, por meio de forças eletrodinâmicas.

A unidade de controle de equalização de pressão 33 também age em uma válvula reguladora 34 que pode ser liberada e que permite que a pressão do circuito de alta pressão 2 possa escapar, por exemplo, com finalidades de manutenção.

As linhas hidráulicas 23 e 24 são providas, cada uma, com con- versores de pressão/voltagem calibrados (não-ilustrados figurativamente). Cada conversor de pressão/voltagem torna disponível, na sua saída, uma voltagem que é proporcional à pressão na câmara de sustentação 20 e/ou à câmara de retorno de sustentação 21.

A saída de cada conversor de pressão/voltagem é conectada à entrada de um gerador de diferença 35. O gerador de diferença 35 é conec- tado à extremidade de saída em um gerador de valor absoluto 36 que calcu- Ia o valor absoluto |Δρ| a partir da diferença de pressão Δρ que fica disponí- vel pelo gerador de diferença 35. O valor absoluto da diferença de pressão |Δρ| é finalmente aplicado na entrada de um comparador 37. Uma diferença de pressão de ponto fixado Apsetp é aplicada como valor de ponto fixado na segunda entrada do comparador 37, a dita diferença de pressão de ponto fixado Apsetp sendo calculada com base em uma força de ponto fixado Fsetp e como uma função de um fator de área predefinido 38. A força de ponto fixa- do Fsetp é inserida por um usuário do dispositivo por meio de uma unidade de controle conveniente 39. O comparador 37 gera, na sua saída, um valor de diferença AF que é aplicado na entrada de uma unidade de controle 40, que subseqüentemente desliza um elemento deslizante 41 da válvula do freio 7 em uma tal maneira que o valor da diferença AF é minimizado. A válvula do freio 7 é, por exemplo, uma válvula proporcional.

Uma mola de pré-tensão 45 é usada para pressionar a lona do freio 14 contra o disco do freio 15. A mola de pré-tensão 45 pressiona a lona do freio contra o disco do freio se uma força de compressão não pode ser gerada hidraulicamente.

O método de operação do dispositivo 1 de acordo com a inven- ção é como segue: a fim de aplicar um processo de frenagem, uma força de ponto fixado FsetP é solicitada usando o recurso regulador 42. O recurso re- gulador 42 compreende a unidade de controle 39, sensores de medição (não-ilustrados figurativamente), o gerador de diferença 35, o gerador de valor absoluto 36, o gerador do fator de área 38, o comparador 37, a unidade reguladora 40 e a válvula do freio 7. A diferença de pressão Δρ entre a câ- mara de sustentação 20 e a câmara de retorno de sustentação 21 é igual a zero no início da operação de frenagem, com o resultado de que um grande valor de diferença AF é gerado pelo comparador 37. A unidade reguladora 40 subseqüentemente desliza o elemento deslizante 41 para a esquerda, com o resultado de que uma grande diferença de pressão é gerada entre a câmara de frenagem 11 e a câmara de retorno de frenagem 12. Nesse con- texto, a pressão na câmara de frenagem 11 é maior do que na câmara de retorno de frenagem 12. O pistão do freio 10 é deslizado e, como um resul- tado, uma força de compressão Fn é aplicada no disco do freio 5 na direção indicada pelas setas. O travamento de atrito entre a lona do freio e o disco do freio 5 faz com que uma força de atrito seja gerada que é direcionada tangencialmente com relação à direção de rotação do disco do freio 5 ou, em outras palavras, uma força de desaceleração Fact é gerada. A força de desa- celeração Fact é aplicada ao pistão de sustentação 17 através do recurso de conexão 16, isto quer dizer o mecanismo de alavanca, graças à montagem móvel da lona do freio 14. Quando o disco do freio 15 gira, o pistão de sus- tentação 17 é deslizado para a direita na direção horária para fora da posi- ção mostrada na figura 1. A pressão do fluido hidráulico é, portanto, aumen- tada na câmara de sustentação 20 comparada à pressão do fluido hidráulico na câmara de retorno de sustentação 21. As pressões são respectivamente sentidas pelo conversor de pressão/voltagem e são aplicadas à entrada do gerador de diferença 35. Isso faz surgir uma diferença de pressão Δρ na saí- da do gerador de diferença 35 e, portanto, em um valor absoluto correspon- dente |Δρ| na saída do gerador de valor absoluto 36. O valor da diferença AF se torna menor, e no decorrer adicional do processo de regulação, a unidade reguladora 40 garante aqui que o valor da diferença AF seja finalmente mi- nimizado. Em outras palavras, a invenção acarreta a autoenergização e a regulação simultânea da força de frenagem.

A figura 2 mostra a modalidade exemplar de acordo com a figura 1, mas aqui os componentes eletrônicos do dispositivo de controle elétrico 42 foram omitidos por razões de clareza. É evidente que a regulação da vál- vula do freio 7 é agora executada pelo recurso de segurança mecânico com fluido 43. O último compreende um recurso de correção de carga 44, que é indicado esquematicamente. O recurso de correção de carga 44 compreen- de um transmissor de sinal de carga que, como uma função do peso da massa a ser desacelerada, ajusta um parafuso regulador 46 em uma tal ma- neira que a força da mola de uma mola de compressão 47 aplica a força de ponto fixado necessária no elemento deslizante 41 da válvula do freio 7. Em contraste com isso, o recurso de correção de carga pode também agir dire- tamente sobre o elemento deslizante. A força de ponto fixado é neutralizada por uma força real, com a força real sendo gerada pelo transmissor de sinal de força real (não-ilustrado figurativamente). O transmissor de sinal de força real compreende um cilindro de pressão (não-ilustrado) que compreende um elemento deslizante 41 e aplica uma força real ao elemento deslizante 41. A força real é oposta à força do ponto fixado. A pressão pneumática no cilindro de pressão do transmissor de sinal de valor real corresponde com a pressão da câmara de sustentação 20 ou da câmara de retorno de sustentação 21, dependendo de qual das ditas câmaras tem a pressão hidráulica maior. Uma válvula sem retorno dupla 49, cujas duas entradas são conectadas à câmara de sustentação 20 ou à câmara de retorno de sustentação 21, é usada para isso. Uma linha reguladora hidráulica 50 conecta a saída da válvula sem re- torno dupla 49 ao cilindro de pressão do transmissor de sinal de valor real.

Os recursos de frenagem de segurança 43 compreendem o re- curso de correção de carga 44, o parafuso regulador 46, a mola de com- pressão 47, a válvula do freio 7 com o elemento deslizante 41 e o transmis- sor de sinal de valor real (não-ilustrado figurativamente).

Se os componentes eletrônicos da unidade reguladora elétrica 42 falham, os recursos de frenagem de segurança 43, portanto, iniciam uma operação de frenagem de segurança regulada. A força de frenagem é prede- finida pela força de ponto fixado aqui. No início da operação de frenagem, a pressão na câmara de sustentação 20 ou à câmara de retorno de sustenta- ção 21 é equalizada e é tão baixa que a força real que é gerada por meio do transmissor de sinal de valor real é menor do que a força de ponto fixado que é fixada pelo transmissor do valor de ponto fixado, isto quer dizer pelo parafuso regulador 46 com a mola de compressão 47. Dessa forma, o ele- mento deslizante 41 é movido para a esquerda na ilustração de acordo com a figura 2. Isso significa que uma grande diferença de pressão é gerada no cilindro do freio 9, e a lona do freio 14 é pressionada com uma alta força normal Fn contra o disco do freio 15. O disco do freio 15 se move na direção horária, com o resultado de que a pressão é formada na câmara de retorno de sustentação 21. A pressão aumentada na câmara de retorno de susten- tação 21 faz com que a pressão no cilindro de pressão (não-ilustrado figura- tivamente) do transmissor de sinal de valor real também seja aumentada. Isso acarreta um aumento na força real que faz com que o elemento desli- zante 41 na figura 2 seja deslizado para a direita, com o resultado de que a diferença de pressão nas câmaras do cilindro do freio 9 é reduzida. A força normal Fn é atenuada. Isso continua até que a força de sustentação da lona do freio 14 no transdutor de pressão 18 corresponda com a força do ponto fixado que foi fixada.

Claims (19)

1. Dispositivo (1) para desacelerar uma massa em movimento, compreendendo - um elemento acoplador guiado de maneira móvel (13) para pressionar uma lona do freio (14) contra uma superfície de frenagem (15), - um cilindro do freio (9) que é enchido com fluido hidráulico, - um pistão do freio (10) que pode se mover no cilindro do freio (9) e é conectado ao elemento acoplador (13) e - pelo menos uma linha hidráulica (2, 3) que pode ser conectada ao cilindro do freio (9), caracterizado por - recurso de frenagem de segurança mecânico com fluido (43) para conectar o cilindro do freio (9) na linha ou às linhas hidráulicas (2, 3).

2. Dispositivo (1), como definido na reivindicação 1, caracteriza- do por duas linhas hidráulicas (2, 3) com pressões hidráulicas diferentes.

3. Dispositivo (1), como definido na reivindicação 1 ou 2, carac- terizado em que os recursos de frenagem de segurança (43) compreendem - uma válvula do freio (7) que pode ser disparada mecanicamen- te nas linhas hidráulicas (2, 3) para ajustar a pressão hidráulica no cilindro do freio (9), - um transmissor de valor de ponto fixado mecânico (46, 47) que é configurado para aplicar uma força de ponto fixado, dependente de um valor de ponto fixado, à válvula do freio (7) e - um transmissor de valor real hidráulico que se comunica atra- vés de uma linha reguladora hidráulica (50) com a linha ou linhas hidráulicas (2, 3) ou o cilindro do freio (9), e é configurada para aplicar uma força real na válvula do freio (7), cuja força real é dependente da pressão na linha reguladora hidráulica (50), sendo que a força do ponto fixado neutraliza a força real.

4. Dispositivo (1), como definido na reivindicação 3, caracteriza- do em que a lona do freio (14) é suportada através de recursos de conexão com um transdutor de pressão (18) que é preso em uma armação da massa a ser desacelerada e tem um cilindro de sustentação (19) que é enchido com fluido hidráulico e um pistão de sustentação (17) que se projeta para dentro do cilindro de sustentação (19), sendo que o cilindro de sustentação (19) se comunica com o cilindro do freio (9) através das linhas hidráulicas (2, 3, 23, 24).

5. Dispositivo (1), como definido na reivindicação 4, caracteriza- do em que a linha reguladora hidráulica (50) se comunica com o cilindro de sustentação (19).

6. Dispositivo (1), como definido na reivindicação 4 ou 5, carac- terizado em que o cilindro de sustentação (19) é dividido em uma câmara de sustentação (20) e uma câmara de retorno de sustentação (21) pelo pistão de sustentação (17), sendo que a câmara de sustentação e a câmara de retorno de sustentação se comunicam com uma linha de alta pressão ou linha de baixa pressão através das válvulas sem retorno.

7. Dispositivo (1), como definido na reivindicação 6, caracteriza- do em que molas de compressão (22) são providas na câmara de sustenta- ção (20) e na câmara de retorno de sustentação (21), sendo que uma válvu- la de retorno do transdutor de pressão (29) é provida para equalizar a pres- são entre a câmara de sustentação (20) e a câmara de retorno de sustenta- ção (21), e sendo que uma unidade de controle (33) inicia a equalização da pressão por meio da válvula de retorno do transdutor de pressão (29) e das molas de compressão (22).

8. Dispositivo (1), como definido na reivindicação 6 ou 7, carac- terizado em que a linha reguladora hidráulica (50) é conectada à saída de uma válvula (49) que se comunica no lado de entrada com a câmara de sus- tentação (20) ou com a câmara de retorno de sustentação (21) como uma função da pressão relativamente alta.

9. Dispositivo (1), como definido em qualquer uma das reivindi- cações 3 a 8, caracterizado em que o transmissor de valor do ponto fixado tem um parafuso regulador (46) que interage com uma mola reguladora (47).

10. Dispositivo (1), como definido em qualquer uma das reivindi- cações 3 a 9, caracterizado em que o transmissor de valor do ponto fixado (46, 47) tem um conversor fluídico ou mecânico que gera uma força de ponto fixado que é dependente da massa a ser desacelerada.

11. Dispositivo (1), como definido em qualquer uma das reivindi- cações 3 a 10, caracterizado em que o transmissor de valor real tem um ci- Iindro de pressão com um elemento deslizante.

12. Dispositivo (1), como definido em qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado por um dispositivo regulador elétrico (42), sendo que o recurso de frenagem de segurança (43) é configurado para ini- ciar uma operação de frenagem regulada se o dispositivo regulador elétrico (42) falhar.

13. Dispositivo (1), como definido nas reivindicações 3 a 12, ca- racterizado em que um dispositivo regulador elétrico (42) age na válvula do freio (7) por meio de um elemento atuador (44), sendo que o recurso de fre- nagem de segurança (43) é configurado para iniciar uma operação de frena- gem regulada se o dispositivo regulador elétrico (42) falhar.

14. Dispositivo (1), como definido em qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado em que o elemento acoplador (13) é co- nectado à lona do freio (14) através de um mecanismo de alavanca.

15. Dispositivo (1), como definido em uma das reivindicações precedentes, caracterizado em que o cilindro do freio (9) é dividido em uma câmara de frenagem e uma câmara de retorno de frenagem por meio do pis- tão do freio (10).

16. Dispositivo (1), como definido em qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado por uma mola de pré-tensão (45) para pressionar a lona do freio (14) contra a superfície de frenagem (15).

17. Dispositivo (1), como definido em qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado por um recipiente de alta pressão (4) e um recipiente de baixa pressão (5) para tornar disponível o fluido hidráulico.

18. Dispositivo (1), como definido em qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado em que a lona do freio (14) é conectada ao cilindro de sustentação (19) através do recurso de conexão (16) e o pis- tão de sustentação (17) é preso na armação.

19. Dispositivo (1), como definido em qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado em que a lona do freio (14) é conectada ao pistão de sustentação (17) através do recurso de conexão (16) e o cilin- dro de sustentação (19) é preso na armação.