Brevet FR2376338A1 — publié le 19780728

la présente invention concerne un ruban de frein flexible et élastique, en particulier en acier, muni d'une garniture de frein et comportant à ses extrémités des dispositifs de serrage destinés à la mise en prise respectivement d'organes d'actionne- ment et de retenue. Pour freiner des tambours de frein tournants on utilise des rubans de frein qui passent autour du tambour et sont munis d'une garniture de frein. Ces rubans de frein peuvent être de différents types. On connaît ainsi par exemple des rubans de frein relativement épais, appelés rubans de frein semi-rigides, qui sont constitués par une bande métallique annulaire relative- ment résistante à laquelle sont soudés des dispositifs de ser- rage. la fabrication de ces rubans de frein est cependant coû- teuse. Un procédée de fabrication usuel consiste à réaliser d'abord une pièce circulaire formant anneau partiel dans laquelle on soude une pièce forgée qui est ensuite en même dispositifs de sert ! du ruban de frein. vu fait Du fait du soudage de. la place forgée l'anneau se trouve fermé et il ptésente alors un diamètre intérieur plus faible que le diamètre extérieur du tam- bour de frein. L'anneau fermé est ensuite soumis à un étirage mécanique et-est amené à présenter une taille et une forme préa- lablement fixées. Ensuite l'anneau est coupé au niveau de la pièce forgée et les extrémités du ruban.annulaire ainsi coupé présentent alors à l'état écarté la forme conditionnée par la tension produite dans l'anneau lors du processus d1étirage mentionné.En plus de leur procédé de fabrication coûteux, les rubans de frein semi-rigides ont pour inconvénient de présenter des défauts au cours de l'opération de freinage proprement dite puisqu'ils ne peuvent à l'état fermé ni prendre parfaitement appui contre le tambour de frein ni atteindre les valeurs de freinage optimales, Outre les rubans de frein semi-rigides comportant des dispositifs de serrage réalisés à partir de pièces forgées, on connaît également des rubans de frein minces et flexibles en métal qui sont utilisés notamment pour des boîtes de vitesses de véhicules automobiles et comportent à leurs extrémités des dispositifs de serrage constituant en même temps des renforts terminaux pour les rubans de frein minces.Ces renforts terminaux peuvent être reliés au ruban de frein proprement dit de différentes manières comme par exemple par soudage, brassge, etc. Les ren forts terminaux connus jusqu38 présent se composent essentielle- ment de courtes bandes métalliques qui, obtenues par découpage et mises en forme sans enlèvement de copeaux, présentant au mixai, grâce à un bombemertdes bandes, une surface d'appui pour les poussoire de pistons ou dont les extrémités sont repliées sous la forme d'une surface d' ppui, auquel cas cette dernière consti- tue le dispositif de serrage correspondant.Les renforts terminaux sont choisis de faon à réduire le moins possible l'élasti- cité et la flexibilité prédéterminées du ruban de frein de sorte que tempe les extrémités du ruban de frein, munies des renforts terminaux, sont suffisamment souples pour s'adapter, en cas d'ac tionnement du frein, sous l'effet des forces de fermeture àla périphéfle du tambour de frein. La courbure des renforts terminas est alors choisie de telle sorte que le rayon des extrémités du ruban à l'état détendu soit plus grand que le rayon extérieur du taXbour.de frein. Au cours du processus de freinage les renforts terminaux épousent le tambour de frein de la même manière que l'ensemble du ruban de frein flexible.Habituellement les renforts terminaux sont réalisés à partir de pièces én tale découpées et repliées sous une forme appropriée, puis sont soudés sur le ruban d'acier. Il s'agit d'obtenir, lorsque le ruban de frein flexible prend appui contre le tambour de frein, aussi rapidement que possible un contact maximal entre le ruban'. de frein muni de sa garniture et la surface du tambour de frein. A l'état détendu le ruban de frein ne doit cependant présenter qu'un contact aussi réduit que possible sinon nul avec le ta- bour de frein. L'actionnement des rubans de frein se réalise habituellement au moyen d'un piston hydraulique qui pousse un levier d'actionnement contre le dispositif de serrage du ruban de frein. L'autre dispositif de serrage du ruban de frein peut entre relié de manière fixe, au moyen d'un autre levier d'actionnement, à l'enveloppe entourant le tambour de frein. Le levier d"action- nement mobile relié au piston hydraulique est fixé et guidé de façon que le levier ne puisse effectuer des mouvements de basculement qu'autour d'un seul axe. En partant de cet état actuel de la technique, la pr6- sente invention crée un ruban de frein qui présente les avantages du ruban flexible et ofire en outre une mobilité maximale du levier d'actionnement et en même temps un haut degré de sécurité du levier d'actionnement à l'étant desserré du frein et au cours des opérations d'actionnement. En outre, il s'agit pour les dispositifs de serrage du ruban de frein d'être réalisés d'une façon particulièrement robuste et de pouvoir supporter de fortes cherges (environ 12 000 N) durant un nombre élevé d'opérations d'actionnement (environ 100 000).Les charges les plus élevées se produisent, comme on le sait, à l'extrémité à butée ou à organe de retenue du ruban de frein puisque c'est à ce niveau qu'en cours de service il se produit un accroissement de la charge par suite du freinage du tambour. Il s'agit en outre de garan tir,que les dispositifs de serrage n'empêchent pas le ruban d. frein, même au niveau de ses extrémités, de prendre appui favorablement contre le tambour de frein. De plus, le ruban de frein. doit pouvoir être fabriqué à un coût aussi réduit que possible. la solution apportée à ce problème pour un ruban de frein du genre décrit plus haut consiste suivant la présente invention en ce que les dispositifs de serrage sont réalisés en une matière massive et sont fixés sur les extrémités du ruban de frein et en ce que les extrémités du ruban de frein munies de dispositifs de serrage présentent à l'état détendu une courbure correspondant à la courbure du tambour de frein. Par conséquent, la présente invention prévoit une combinaison du ruban de frein flexible connu en métal avec les dispositifs de serrage en matière massive, également connus en soi, pour des rubans de frein semi-rigides, les dispositifs de serrage n'étant cependant pas soudés aux extrémités du ruban de frein mais étant au contraire fixés sur les extrémités du ruban de frein par d'autres moyens appropriés. De plus, il est communiqué aux dispositifs de serrage et aux extrémités du ruban de frein une courbure sensiblement égale à la courbure du tambour de frein. Ainsi le ruban de frein peut prendre appui de manière optimale contre le tambour de frein. Afin d'obtenir que le levier d'actionnement soit monté mobile à la manière d'un Joint de cardan, les zones d'appui prévues dans la partie principale des dispositifs de serrage sont avantageusement constituées par des évidements en forme de calottes et les leviers d'actionnement et de retenue sont munis de pièces terminales sphériques qui s'adaptent dans les évide ments.Les évidements sont d'un ordre de grandeur tel qu'ils correspondent sensiblement à la course du piston d'actionnement, les leviers d'actionnement disposent ainsi de trois degrés de liberté en rotation ainsi que de la possibilité de se déplacer en outre dans les directions X et Y. les évidements en forme de calottes et les pièces terminales sphériques des leviers d'actionnement permettent une pression spécifique particulièrement élevée au niveau des points d'appui des leviers d'actionnement. L'application de telles charges n'est pas réalisable avec des renforts terminaux utilisés Jusqu'à présent dans des rubans de frein flexibles. Les dispositifs de serrage sont constitués par une partie principale présentant l'évidement en forme de calotte et au moins un prolongement à paroi mince faisant suite à cette partie principale, Par l'intermédiaire des prolongements les dispositifs de serrage sont reliés par rivetage à la bande d'acier constitutive du ruban de frein. A cet égard le rivetage peut s'effectuer avec ou sans tête. En vue du rivetage on exécute préalablement dans la bande d'acier du ruban de frein, par poinçonnage, des trous appropriés dans lesquels sont pressésdes rivets en la matière constitutive des prolongements des dispositifs de serrage.La bande d'acier dure présentant les trous préalablement exécutés sert alors de matrice pour la réalisation des rivets. la matière constitutive des prolongements des dispositifs de serrage est suffisamment douce pour permettre de procédé de rivetage. Les dispositifs de serrage peuvent cependant également être reliés au ruban de-frein par d'autres procédés tels que par exemple le soudage par bossages ou d'autres techniques de soudage. Si les extrémités du ruban de frein s'appliquent trop t8t contre le tambour de frein, la pellicule d'huile se trouvant entre le ruban de frein et le tambour ne peut pas s'échapper au degré voulu. Pour remédier à de telles éventualités les garnitures de frein prdsenXnt des rainures ou évidements s'étendant en direction circonférentielle et qui peuvent aboutir dans des espaces de retenue d'huile munis de canaux d'évacuation ou déboucher librement aux extrémités du ruban de frein. l'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation illustré aux dessins annexés. La fig. 1 est une vue latérale d'un ruban de frein suivant l'invention. La fig. 2 est une vue de dessus d'une extrémité du ruban de frein munie d'un dispositif de serrage. 1a fig 3 est.une autre vue de dessus de l'extrémité du ruban de frein ttinie d'un dispositif de serrage. La fig. 4 est une coupe d'une extrémité du ruban de frein munie d'un dispositif de serrage. 1e ruban de frein 1 représenté à la fig. 1 est constitué par une bande d'acier 2 de faible épaisseur et d'une forte résis- tance mécanique, sur la face intérieure de laquelle est appliquée une garniture de frein 3 composée d'une matière appropriée. La fabrication de tels rubans de frein présentant des garnitures de frein est connue en soi. Sur les extrémités 4 et 5 du ruban de frein sont fixés les dispositifs de serrage 6 et n en matière massive et les courbures des extrémités 4 et 5 du ruban de frein présentent, au niveau des dispositifs de serrage 6 et 7, des rayons R tels qu'elles correspondent à la courbure R du tambour de frein non représenté.Dans le présent exemple de réalisation les deux extrémités 4 et 5 du ruban de frein sont réalisées symétrique ment, Tes dispositifs de serrage 6 et 7 mis en place sur ces extrémités sont identiques. Les dispositifs de serrage 6 et 7 sont chacun constitués essentiellement par une partie principale 8, 9 présentant respectivement un évidement en forme de calotte 10, Il et deux prolongements à paroi mince 12, 13 et 14, 15 faisant suite respectivement à chaque partie principale 8, 9. La matière constitutive des prolongements est choisie de façon à permettre de relier les dispositifs de serrage 6, 7 de la manière désirée à la bande d'acier 2. l'es deux prolongements 12, 13 ; 14, 15 d'un dispositif de serrage sont dans le présent exemple reliés à la bande d'acier 2 par un procédé de rivetage approprié.Dans la matière dure de la bande d'acier 2 sont préalablement exécutés, en des endroits déterminés, des trous ronds 16, 1? et 19 ; 20, 22 et 23 dans lesquels de la matière constitutive des prolongements 12, 13 et 14, 15 des dispositifs de serrage 6, 7 est pressée par refoulement de manière à réaliser une liaison du type rivet. Comme le montre la fig. 2, dans le présent cas l'un des prolon gements 12 ou 15 présente quatre points de rivetage 24 et l'autre prolongement 13 ou 14 deux points de rivetage 25. En outre, il est prévu dans les dispositifs de serrage 6, 7 des trous de positionnement 18 et 21. l'organe de retenue est constitué essentiellement par un levier de retenue 30 relié au bAti de la machine par l'intermédiaire d'un-joint de cardan 31 et du support 32. Le levier 39 comporte une partie terminalesphérique 33 qui s'adapte dans l'évi- dement en forme de calotte 10, L'organe d'actionnement comprend le levier d'actionnement 34 avec la pièce terminale sphérique 35, le joint articulé 36 reliant le levier à la tige de piston 40 et le moteur de commande 41. Dans le présent exemple il est prévu en tant que botteur de commande 41 un servomoteur hydraulique comportant un cylindre 42 et un piston 43.Avantageusement, la cour se h du moteur 41 correspond sensiblement à la profondeur h des évidements en forme de calottes 10 et 11. On obtient ainsi que, d'une part, les évidements 10, Il offrent un bon guidage aux leviers 30, 34 et que, d'autre part, le montage du ruban de frein reste simple et str. La fig. 3 est une autre vue de dessus de l'extrémité 5 du ruban de frein et montre d'une manière parfaitement visible l'évidement en forme de calotte 11. La fig 4 représente, en coupe suivant la ligne A-A de la fig. 2, l'extrémité 4 du ruban de frein munie du dispositif de serrage 6. Dans la partie principale a du dispositif de serrage 7 est ménagé l'évidement en forme de calotte Il qui est d'une profondeur considérable h affin de pouvoir servir de guide au levier d'actionnement non représenté. La profondeur h correspond sensiblement à la,course maximale du piston d'actionnement. Bes prolongements 14 et 15 du dispositif de serrage 7 sont reliés par rivetage à la bande d'acier 2 du ruban de frein 1. A cette fin il est perçé dans la bande d'acier 2 des trous 20 à 23 dans lesquels de la matière constitutive des prolongements 14 et 15 est pressée. Aux endroits concernés on obtient alors dans les prolongements 14 et 15 des renfoncements en forme d'auge 26 28 et 29. On peut utiliser un procédé de rivetage dans lequel le rivet se trouve au ras de la bande d'acier 2, comme représenté pour le prolongement 14, et/ou un procédé de rivetage dans lcg quel les rivets présentent des ttêtessn qui pénètrent au-delà de la bande d'acier 2 Jusque dans la garniture de frein 3, comme représenté pour le prolongement 15. REVENDICAtIQNS 1 - Ruban de frein flexible et élastique, notamment en acier, muni d'une garniture de frein et comportant à ses extrémités des dispositifs de serrage avec lesquels viennent en prise les organes d'actionnement et de retenue, caractérisé en ce que les dispositifs de serrage 6, 7 sont en matière massive et sont fixés sur les extrémités 4, 5 du ruban de frein et en ce que les extrémités 4, 5 du ruban de frein munies de dispositifs de serrage 6, 7 présentent à l'état détendu une courbure R correspondant à la courbure R du-tambour de frein. 2 - Ruban de frein suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs de serrage 6, 7 comprennent une partie principale 8, 9 présentant un évidement en forme de calotte 10, Il et au moins un prolongement à paroi mince 12, 13, 14, 15 faisant suite à cette partie principale, 3 - Ruban de frein suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la profondeur h de l'évidement en forme de calotte 10, 11 correspond sensiblement à la course du moteur de commande 41. 4 - Ruban de frein suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les leviers d'actionnement et de retenue 30, 34 comportent des pièces terminales sphériques 33, 35 qui s'adaptent dans les évidements 1O, 11. 5 - Ruban de frein suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les prolongements 12, 13, 14, 15 sont reliés à la bande d'acier 2 du ruban de frein 1 par rivetage. 6 - Ruban de frein suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les rivets 24, 25 sont obtenus en pressant la matière constitutive des prolongements 12 à 15 des dispositifs de serrage 6, 7 dans des évidements 16 à 23 préalablement exécute dans les extrémités 4, 5 du ruban de frein. 7 - Ruban de frein suivant l'une des revendications 1 à 5, caraetorid en ce que les garnitures de frein 3 présentent des rainures ou évidements s'étendant en direction circonférentielle et qui débouchent dans des espaces de retenue d'huile comportant des canaux d'évacuation.