Brevet FR2069912A1 — publié le 19710910

La présente invention concerne un dispositif de freinage pour machines rotatives fonctionnant au moyen d'un fluide sous pression, dispositif qui entre automatiquement en action lorsque l'alimentation en fluide sous pression est interrompue. Lors de l'utilisation de machines à air comprimé par exemple, à grandes vitesses de rotation, il est souhaitable et souvent nécessaire d'en obtenir rapidement l'arrêt complet. C'est le cas notamment des petites machines portatives, telles que les machines a meuler ou à détourer équipées de moteurs à turbine. Après leur utilisation, il convient de les ranger ou de les poser seulement sur l'établi lorsqu'elles sont complètement arrêtées, afin d'éviter les accidents toujours possibles et d'éventuelles détériorations des meules ou des outils équipant ces machines. La manoeuvre de certains appareils de levage, tels que les palans des hélicoptères, utilisant des treuils-dont le moteur est entraîné par des gaz comprimés, exige également un arrêt immédiat de la machine lorsque cesse l'alimentation du moteur. Les dispositifs de freinage les plus souvent utilisés sont généralement à commande manuelle, l'opérateur agissant sur cette dernière après coupure de l'alimentation en air. Le dispositif objet de l'invention a pour but de réali- ser le freinage et l'arrêt rapide de machines à fluide sous pression, sans intervention particuliere de I'opérateur, dès suppression de l'alimentation en fluide sous pression du moteur. L'agencement de freinage selon l'invention est caractérisé par un dispositif de friction sollicité en direction d'une partie tournante de la machine par au moins un organe élastique à l'encontre duquel agit un élément de paroi mobile soumis à la pression du fluide d'alimentation sous pression. De préférence, le dispositif de friction est el forme de couronne coaxiale a la partie tournante et s'applique contre une surface en couronne correspondante de celle-ci. Les parois mobiles peuvent être des membranes, ou bien des surfaces de pistons coulissant dans des cylindres. La couronne de freinage peut être logée dans un évidement du carter de la machine rotative et centrée par des pions de guidage. Au repos, elle est avantageusement maintenue appliquée sur la surface de freinage correspondante de ltélément rotatif par des ressorts qui peuvent être disposés dans des forages exécutés dans ledit carter. Les pistons agissant à l'encontre desdits ressorts peuvent reposer sur des doigts situés à la périphérie de la couronne et solidaires de celle-ci. Le dispositif de freinage selon l'invention est avantageux par sa simplicité de réalisation et par son faible encombre-ment pour une surface de freinage importante. L'usure est réduite et l'utilisation peut se poursuivre jusqu a la limite d'usure avant rebut sans nécessiter de réglage. Avec des ressorts bien adaptés a l'usure permise sur la garniture de frein, cette usure a peu d'influence. Les dessins annexés feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une eoupe axiale, avec une demi-vue extérieure de l'arbre et de la turbine, d'une machine rotative équipée du dispositif de freinage objet de la présente invention. La figure 2 est une coupe selon II-II de la figure 1 montrant la couronne de freinage dans le carter. La figure 3 est une coupe axiale partielle d'une variante de réalisation des pistons assoclés à des poussoirs de couronne. La figure 4 est une demi-vue en coupe partielle d'une machine rotative équipée d'une variante de dispositif de friction. Sur la figure 1, la roue de turbine 1 montée sur l'ar- bre 2 tourne à l'intérieur d'un carter formé d'un corps 3 et d'un couvercle 4. Celui-ci renferme le système de distribution d'air comprimé et reçoit les tuyères d'éjection 5 alimentant les aubes de la turbine. Les tuyères 5 sont elles-mêmes alimentées par les canaux 6 et les chambres 7. L'air détendu dans l'aubade de la roue de turbine s'échappe par l'intermédiaire du canal pé riphérique 19 vers les orifices 8 percés dans le carter 3. Dans le couvercle 4 sont ménagés des alésages périphériques 9 qui sont individuellement en communication avec les conduits 6 ou les chambres 7 d'alimentation des tuyères 5 par l'intermédiaire des canaux 10. Sur le même axe que ces alésages 9, des alésages correspondants 11 sont exécutés dans le carter 3. Ces alésages comportent une entaille axiale 12 suivant la génératrice tournée vers l'axe de la machine, de façon à permettre le passage des doigts de commande 13 solidaires de la couronne de freinage 14 disposée sous la roue de turbine. Cette couronne comporte une garniture de freinage 16. Des pions de guidage 18. complètent utilement le centrage de la couronne de freinage dans le carter. Un certain jeu est recommandé entre la couronne 14 et le carter et -autour des-doigts de commande, afin d'éviter tout coincement. Ces guidages 18 deviennent indispensables au centrage dans le cas où- l'on ne dispose que de deux alésages 9 pour recevoir les pistons de commande. Des ressorts 15 prennent appui sous la couronne de freinage pour assurer l'effort de freinage en appliquant la garniture de freinage 16 contre la roue de turbine. Cette garniture est exécutée dans une matière adaptée aux conditions de freinage et montée sur la couronne de freinage de façon a la rendre facilement interchangeable (par vissage dans l'exemple représenté). Dans d'autres realisations non illustrées, afin d'accroître l'efficacité du freinage, la surface de friction peut être conformée de manière à avoir une partie conique. A la manière des embrayages à disques multiples connus, la roue de turbine 1 peut aussi avoir figure 4) être solidaire en rotation, par exemple par l'intermédiaire de cannelures longitudinales 22 de son moyeu, d'une pluralité d'anneaux plats, tandis que la couronne de freinage 14 peut être solidaire d'anneaux plats 24 intercalés entre les premiers, par exemple par l'intermédiaire de cannelures longitudinales ménagées dans sa périphérie interne, ou de pions axiaux tels- que 25. On multiplie ainsi l'étendue de la surface de freinage. Dans tous les cas, les pistons-poussoirs 17 coulissent dans les alésages conjugués 9 et Pilet prennent appui sur les doigts de commande 13 de la couronne de freinage. Comme montré sur la figure 3, ces pistons-poussoirs peuvent aussi être formés par l'assemblage d'un piston 20 et d'un poussoir 21. Cette dernière réalisation autorise ufle certaine liberté dans les tolérances de prolongement des axes des alésages 9 et 11. Les parois mobiles recevant la pression du fluide d'alimentation et agissant sur les doigts 13 de la couronne pourraient aussi être constituées par des soufflets fermant les orifices in férieurs des alésages 9 et coulissant dans les alésages 11. Au moment de l'admission de l'air comprimé par les conduits 6 vers lés tuyères 5, une pression s' exerce par l'intermédiaire des canaux 10 sur les pistons-poussoirs 17 ou 20-21. Ceux-ci prenant appui sur les doigts 13 de la couronne -de freinage 14, écartent cette couronne de la roue de turbine et compriment les ressorts 15, ce qui libère la roue de turbine et la maintient libre pendant toute la durée de l'alimentation en fluide sous pression. Au moment de l'arrêt de l'alimentation en air comprimé vers les tuyères, aucune pression n'agissant plus sur les pistons, les ressorts 15 font remonter la couronne dont la garniture appliquée contre la roue de turbine assure le freinage et l'arrêt. L'invention s'applique à toutes les machines rotatives, notamment à celles qui tournent à grande vitesse, qui sont alimentées par un fluide sous pression, par exemple un liquide en charge ou un gaz comprimé tel que l'air. Plus particulièrement, elle s'applique aux machines ou-outils rotatifs pneumatiques, portatifs ou bien montés à poste fixe, et aux treuils 3 moteur pneumatique de levage ou de halage. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif de freinage pour une machine rotative à fluide sous pression, caractérisé par un dispositif de friction sollicité en direction d'une partie tournante de la machine par au moins un organe élastique à l'encontre duquel agit un élément de paroi mobile soumis à la pression du fluide d'ali- mentation. 2. Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de friction est en forme de couronne de freinage coaxiale à la partie tournante et appliqué contre une surface en couronne de celle-ci. 3. Dispositif de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couronne de freinage porte une garniture de friction amovible. 4. Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de friction est constitué par un empilement d'anneaux plats alternativement solidaires en rotation de la partie tournante de la machine et de la partie fixe de celle-ci. 5. Dispositif de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couronne de freinage est empêchée de tourner et guidée en déplacement axial par des tiges axiales de centrage qui la traversent au moins partiellement. 6. Dispositif de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couronne de freinage comporte au moins deux surfaces d'appui diamétralement opposées recevant l'effort transmis par les parois mobiles. 7. Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois mobiles sont celles de pistons mobiles dans des alésages de la partie fixe de la machin . 8. Dispositif de freinage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les axes des alésages sont parallèles à l'axe de rotation de la machine. 9. Dispositif de freinage selon les revendications 6, 7 et 8, caractérisé en ce que la couronne de freinage comporte des doigts dirigés radialement vers l'extérieur et pénétrant dans des fentes axiales ménagées dans la partie des alésages tournée vers cette couronne, les pistons étant prolongés par des poussoirs agissant sures doigts. 10. Dispositif de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les organes élastiques sont des ressorts de compression répartis a la périphérie de la couronne, ressorts dont l'effort est dirigé parallèlement à l'axe de la machine et qui sont logés partiellement dans des cavités borgnes de la partie fixe de machine.