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Le frein à disque pneumatique, de par sa conception, comporte un
vase de frein à air à montage direct (Fig. 3). Son étrier a un
fonctionnement de base simple mais il est important de bien
comprendre les fonctions assurées par le dispositif d'ajustement
automatique totalement indépendant de la charge.
Il est indispensable de respecter les procédures correctes d'entretien
afin que l'étrier offre un fonctionnement satisfaisant tout au long de sa
durée de vie opérationnelle.
Principes de fonctionnement
Le vase de frein (l'actionneur) est rattaché au corps de l'étrier et agit
directement sur l'ensemble arbre de commande interne, ce qui permet
de se passer d'un montage traditionnel à leviers externes et à cames.
L'étanchéité entre l'actionneur et l'étrier est assurée par des joints
implantés dans l'ensemble couvercle de l'étrier et actionneur. Le
support, qui est fixe a l'essieu coiffe le disque et maintient les
plaquettes de frein. L'ensemble du corps coulisse sur deux axes de
guidage hermétique boulonnés au support de frein. Au fur et à mesure
de l'usure des plaquettes, un ajustement automatique s'effectue,
indépendamment de la charge.
REMARQUE:
"Indépendamment de la charge" signifie que cet ajustement ne
s'effectue qu'en présence de forces très faibles de serrage, ce qui
empêche tout ajustement excessif et minimise la consommation d'air.
Freinage (sans ajustement automatique)
Le mécanisme de commande a un entraînement mécanique et
comporte un arbre de commande excentrique, deux rouleaux trempés
et un dispositif à deux poussoirs. Le mécanisme d'ajustement
automatique indépendant de la charge est totalement intégré et se
situe sur le côté de l'arbre de commande/poussoirs. Lorsque l'arbre de
commande tourne, il fait également tourner le dispositif d'ajustement
automatique par le biais de l'axe d'entraînement de ce dispositif; cet
axe se met en prise avec le bloc coulissant incorporé à l'ensemble
dispositif d'ajustement. Le pignon de ce dispositif se met en prise avec
l'écrou du poussoir adjacent et, par conséquent, est en mesure de
transmettre la rotation à l'ensemble à poussoirs. Un pignon
intermédiaire, implanté entre les deux ensembles poussoirs garantit la
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transmission d'une rotation identique aux deux poussoirs. La rotation
des poussoirs est bloquée par une plaque anti-rotation.
L'ensemble embrayage à béquille intégré au dispositif de réglage a un
jeu préréglé qui est rattrapé par le déplacement initial de l'arbre de
commande avant toute rotation du pignon du dispositif de réglage et,
par conséquent, des poussoirs. Ce jeu préréglé maintient un
dégagement opérationnel correct au niveau des plaquettes de frein
(valeur nominale de 0,7 mm).
Lors d'un freinage, le vase de frein exerce une charge sur le bras du
levier de l'arbre de commande, ce qui fait tourner l'ensemble arbre de
commande et dispositif d'ajustement, entraînant ainsi le rattrapage du
jeu préréglé. Lorsque l'arbre de commande continue de tourner, les
rouleaux trempés qui reposent dans des demi-carters dans l'arbre de
commande, agissent contre les deux poussoirs ce qui entraîne le
déplacement de ces poussoirs dans un sens linéaire.
Ce mouvement crée une force de serrage qui est distribuée de façon
égale par les têtes de ces poussoirs en travers de la plaquette de frein
interne qui est ainsi repoussée de force contre le disque du frein. La
force de réaction générée provoque le coulissement du carter sur les
manchons de guidage boulonnés au support et immobilise la plaquette
externe contre le disque.
Lorsque les plaquettes entrent en contact avec le disque, la force de
serrage engendrée dans les ensembles poussoirs s'élève rapidement.
Cela entraîne une augmentation du couple requis pour faire tourner les
pignons des poussoirs. Ce levier de couple surmonte le frottement
entre les plaques de l'embrayage provoquant ainsi le patinage de ces
plaques et, par conséquent, empêchant tout ajustement inutile.
Lors du desserrage des freins, le ressort de rappel, en association avec
FIG. 3
l'actionneur, ramène le mécanisme de commande à la position
d'origine "Freins desserrés".
Freinage (avec ajustement automatique)
L'actionneur opère de la manière décrite ci-dessus et rattrape le jeu de
denture à l'intérieur du dispositif d'ajustement. Etant donné que le jeu
entre les plaquettes et le disque est supérieur au jeu opérationnel
préréglé, aucune charge ne se crée et n'entraîne le patinage de
l'embrayage du dispositif d'ajustement.
De ce fait, l'embrayage à plaques multiples devient une liaison massive
qui fait tourner le pignon du dispositif d'ajustement et ce dernier fait à
son tour tourner le pignon de poussoir adjacent et, par le biais de
l'ensemble pignon intermédiaire, le pignon du deuxième poussoir
prolonge la longueur de la vis du poussoir pour réduire le jeu entre la
plaquette et le disque. Dès que les plaquettes entrent en contact avec
le disque, toute rotation supplémentaire de l'arbre de commande
augmente la charge de serrage entre la plaquette et le disque, ce qui
provoque le patinage de l'embrayage à plaques multiples et l'arrêt du
fonctionnement du dispositif d'ajustement empêchant ainsi tout
ajustement excessif.
Lors du desserrage des freins, le mécanisme de commande revient, ce
qui élimine la charge de serrage sur les plaquettes. Simultanément, le
dispositif d'ajustement revient à sa position d'origine, redonnant ainsi le
jeu opérationnel de calcul entre la plaquette et le disque. Tout
déplacement supplémentaire en marche arrière de l'ensemble dispositif
d'ajustement provoque le patinage de l'embrayage à béquille jusqu'à
ce que l'arbre de commande atteigne sa position de repos. Le ressort
de frottement, la plaque de retour et les écrous des poussoirs
empêchent tout déréglage et, par conséquent, maintiennent l'ensemble
des poussoirs sur leur nouvelle position de réglage.
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