Brevet FR2392282A1 — publié le 19781222

La présente invention concerne un dispositif de frein à rattrapage d'usure, en particulier un frein à disque à actionnement par électro-aimant, comportant des mâchoires de frein pouvant etre actionnées par une timonerie de pression comprenant une tige poussoir munie d'un filet et un anneau intermédiaire pouvant tourner sur ce filet, anneau qui modifie la longueur utile de la timonerie de pression en fonction du jeu d'actionnement déterminé par Itusuredta garniture de frein. On connaît déjà des dispositifs de freins de ce genre (demande de brevet allemand publiée avant examen sous le numéro 2. 614. 322). Selon les modes de construction connus, il est prévu une tige poussoir du genre piston, actionnée mécaniquement, qui est munie axialement d'un axe fileté sur lequel est montée une douille pouvant tourner, qui, lors de chaque mouvement vers l'avant et lors de chaque mouvement vers l'arrière de la tige poussoir, tourne, sous l'action d'un ressort de traction monté extérieurement par rapport à elle, d'un certain angle, qui est fonction de la valeur du déplacement axial de la tige poussoir. A l'intervention d'un piston intermédiaire, cette douille filetée transmet l'effort exercé par la tige poussoir à des sabots de frein qui, par des garnitures de frein, s'appliquent à un disque de frein. La douille filetée est en outre munie d'une bride qui se trouve en regard d'une face fixe munie de dents de rochet. Une griffe faisant ressort empêche la bride d'effectuer un mouvement de rotation de retour par rapport à la face dentée. Etant donné cet agencement, chaque fois que le mouvement vers l'avant ou le mouvement vers lgarrière de la tige poussoir dépasse une certaine mesure, la douille filetée est ramenée en arrière d'un angle relativement grand, de sorte qu'elle se place par sa griffe ep. engagement avec une autre dent.De ce fait, la longueur utile de toute la timorie, qui transmet l'effort de freinage, staccroist, de telle sorte que la course de commande et d'actionnement nécessaire au déclenchement du frein est maintenue à une valeur identique. Ces modes de construction présentent toutefois un inconvénient en ce sens que la réalisation implique, pour l'obtention d'un déplacement axial dans le cas d'un angle de rotation faible, le choix d'un pas de filet important. Comme le filet est, lors du fonctionnement, soumis à des efforts alternatifs de traction et de pression, il a tendance à dévier, de sorte que le maintien d'une course de déclenchement tout à fait déterminée n'est pas toujours garanti.A cela s'ajoute encore que seul un rajustement ou adaptation progressif de la course d'actionnement en fonction de l'usure des garnitures de frein est possible, ce qui, dans certains cas d'application, par exemple dans le cas de commandes de positionnement à fonctionnement précis d'utilisations de grues ou de dispositifs transporteurs, n'est pas acceptable. C'est pour les raisons énoncées plus haut que la présente invention vise à procurer un dispositif de frein dont l'agencement permette d'obtenir un rattrapage d'usure automatique s'opérant de façon continue et qui évite de façon sûre tout jeu déterminé par une déviation du filet. A cet effet, suivant l'invention, pour réagir au jeu d'actionnement de la timonerie de pression, il est prévu un interrupteur de fin de course qui fait tourner l'anneau intermédiaire à l'intervention d'un servo-moteur. Etant donné cette particularité de réalisation, le jeu se présentant à la timonerie de pression est immédiatement relevé et le réglage s'effectue de façon continue en fonction -de ce jeu. De plus, le filet de déplacement ou réglage peut être adapté aux exigences d'une transmission d'effort éventuelle, car la construction ne comporte pas de conditions limitatives en ce qui concerne le pas ou la contrmation du filet. L'anneau intermédiaire peut avantageusement se présenter sous la forme d'un plateau à denture externe qui est en prise avec un pignon actionné par le servo-moteur. I1 slest en outre avéré avantageux que le pignon soit réalisé sous la forme d'une vis de commande de mécanisme à vis sans fin, ceci permettant un réglage de tris grande précision et, de ce fait, la réalisation d'un filet de déplacement ou réglage qui soit insensible aux oscillations. Suivant une forme de réalisation avantageuse de frein actionné par électro-aimant, le pla teau à denture externe constitue directement le disque d'armature d'un électro-aimant juxtaposé axialement et l'interrupteur de fin de course est monté dans l'entrefer compris entre le disque d'armature et l'électro-aimant. Grâce à cette particulairté de réalisation, il est certain que les conditions de travail maximums de l'électro-aimant seront maintenues et que la course de freinage sera en même temps maintenue exacte, quelle qwe soit l'usure. On peut par conséquent munir de dispositifs de freins de ce genre des commandes d'actionnement ou conduite au moyen desquelles il s'agit d'obtenir un positionnement précis.Dans le cas de cette forme de réalisation, il est avantageusement prévu de soumettre la tige poussoir à l'action d'un ressort de compression agissant à l'encontre de la force de ltélectro-aimant, auquel cas il peut être prévu que l'effort de freinage soit exercé par le ressort de compression, de façon que seul le desserrage du frein soit effectué magnétiquement. Pour qu'il soit sûr, en tout cas, que le jeu de la timonerie de pression soit, de façon absolue, exclu par le filet de déplacement ou réglage, il peut être prévu de munir la tige poussoir d'une douille filetée sur laquelle l'anneau intermédiaire puisse tourner et de fendre cette douille filetée longitudinalement, de telle sorte qu'elle s ouvre sous l'effet de la-force d'un ressort pour s'appliquer au taraudage de l'anneau intermédiaire. Dans le cas de cette forme d'exécution, il faut veiller à ce que l'un des bords de la fente de la douille filetée soit maintenu sur la tige poussoir de façon à ne pas pouvoir tourner, de telle sorte que pour un sens de rotation déterminé du disque d'armature, le diamètre de la douille filetée se réduise et qu'un léger réglage soit possible.Lorsque ce mouvement de rotation a pris fin, un appui sans jeu se rétablit du fait de l'ouverture de la douille. D'autres particularités et avantages du dispositif de frein faisant l'objet de la présente invention ressortiront des revendications énoncées en fin de ce mémoire, ainsi que de la description, donnée ci-après, d'un exemple de réalisation, que l'on exposera de façon détaillée en se référant aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique, en partie en coupe, d'un dispositif de frein à disque, et la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II/II de la figure 1. Sur une plaque de base 1 est monté, comme l'indiquent les figures 1 et 2, le mécanisme de commande d'un frein à disque comportant deux sabots de frein 4, qui sont montés sur les leviers de frein 2 et 3 et qui sont munis chacun d'une garniture de frein 5. Dans la position dans la el représentéés, es quelle sont représentées, les deux garnitures de frein 5 sont appliquées au disque à freiner 6. A cet effet, le levier de frein 2 est monté fixe sur la plaque de base 1 par l'intermédiaire d'un axe 7 et il s'applique par son bossage de pression inférieur en arc de cercle 8 contre un bossage de pression identique du levier de frein 3, le contact exempt de jeu des deux bossages de pression 8 du levier de frein Z et du levier de frein 3 étant déterminé par un ressort de traction 9. Approximativement en son milieu, le levier de frein 3 est monté, par l'intermédiaire d'un axe 10, sur une tige poussoir 11, qui peut se déplacer axialement dans un passage de guidage 12 d'un électro-aimant 13, dont les enroulements 14 se trouvent dans la zone de la face d'extrémité de gauche. La tige poussoir 11 est pressée par l'intermédiaire d'un ressort de compression 15, se composant de rondelles Belleville, contre le levier de frein 3, qui prend ainsi appui, d'une part, par son bossage de pression 8, contre le levier de frein opposé 2 et, d'autre part, par le sabot de frein 4, contre le disque 6.Le ressort de compression 15 prend appui, par l'intermédiaire d'un collet 16, sur une douille filetée 17, qui s'appuie elle-même, par la face d'extrémité de gauche, contre la butée 18 de la tige poussoir ll et qui est maintenue axialement sur la tige poussoir 11 par une bague de retenue 19. Sur la douille filetée 17 se trouve le disque d'armature 20 de l'électro-aimant 13, qui peut tourner sur le filet de la douille et qui est décalé, de la valeur de l'entrefer a, à l'avant de la face d'extrémité de l'électro-aimant 13, les enroulements 14 de l'électroaimant 13 étant disposés parallèlement à la face d'extrémité 21 de celui-ci. Le disque d'armature 20 est muni d'une denture externe 22, qui coopère avec un pignon 23, constitué par le filet d'une vis sans fin. Le pignon 23 peut être commandé par un servo-moteur 24, qui dans le cas de l'exemple de réalisation illustré par les dessins, est un moteur électrique. Dans llélectro-aimant est en outre prévu un interrupteur de fin de course 25, qui contrôle la grandeur de llentrefer a et qui, par l'intermédiaire du servomoteur 24, déclenche le mouvement de rotation du pignon 23. Comme l'indique en particulier la figure 2, la douille filetée 17 présente une fente longitudinale 26, dans laquelle est monté un ressort de compression 27, dont le rôle est d'assurer constamment l'engagement sans jeu du filet externe de la douille filetée 17 dans le taraudage du disque d'armature 20. Pour permettre néanmoins un léger mouvement de réglage, la douille filetée 17 porte - comme on peut également le voir sur la figure 1 - une broche dépassant axialement 28 qui s' engage dans le passage dessiné en pointillé de la partie de collet 29 de la tige poussoir 11.Grâce à cette conformation, lorsque le disque d'armature 20 effectue un mouvement de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre, c'està-dire dans le sens indiqué par la flèche 30 sur la figure 2, la douille filetée 17, retenue par la broche 28, diminue quelque peu de diamètre, de telle sorte qu'un léger déplacement dans le sens de la flèche 30 est possible. Comme, dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, il ne faut jamais qu'un mouvement de réglage dans un sens par rotation du disque d'armature 20 sur le filet de la douille filetée 17 - un accroissement de ltépaisseur des garnitures de frein 5 ne se produit pas - cette conformation convient évidemment à assurer constamment un appui ferme et sans jeu du disque d'armature 20 sur la tige poussoir I1 sans que, toutefois, le mouvement de réglage soit empêché. Le frein à disque faisant l'objet de la présente invention fonctionne de la manière indiquée ci-après Lorsque l'électro-aimant 13 est excité, le disque d'armature 20 s'y applique et, de ce fait, la tige poussoir est déplacée vers la droite de la valeur a de l'entrefer. Le levier de frein 3 pivote vers la droite à partir de l'axe 10, de sorte que sa garniture de frein 5 se détache du disque 6. De même, la garniture de frein 5 du levier de frein 2 se détache, ce levier de frein pouvant pivoter sur son axe 7 dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre, puisque le point de contact de son bossage de pression inférieur 8 s'est déplacé vers la droite. Pendant toute cette opération, l'interrupteur de fin de course 25, qui doit être conformé de façon à pouvoir céder de la valeur de l'entrefer a, s'applique au disque d'armature 20, et le montage électrique, qui n'est pas représenté, est réalisé de telle sorte que le servo-moteur 24 ne soit pas actionné. Si l'électro-aimant 13 est privé d'excitation, le dispositif reprend la position dans laquelle il est représenté sur la figure 1.Si, toutefois, au moment du freinage, les garnitures de frein 5 ont subi une usure qui les a amincies, le disque d'armature 20 s'écarte, de la mesure de l'entrefer a, de la face d'extrémité 21 de l'électro-aimant 13, et l'interrupteur de fin de course 25, qui est réalisé de façon appropriée, réagit. A ce moment, le servo-moteur 24 est excité et le disque d'armature 20, à l'intervention du pignon 23, tourne dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce qu'il s'applique à nouveau à l'interrupteur de fin de course 25. Cet agencement permet par conséquent d'obtenir, de façon très précise et continue, un réglage qui compense l'usure des garnitures de frein 5. Lorsque l'électro-aimant 13 est à nouveau excité, la course de commande et la durée de commande du desserrage du frein sont par conséquent exactement de même valeur que lors de l'opération de commande précédente. Le dispositif de frein à disque faisant l'objet de la présente invention permet donc un réglage très précis des commandes de positionnement. Comme la conformation de la douille filetée 17 évite tout jeu du filet de réglage permettant le déplacement entre le disque d'armature 20 et cette douille filetée, la prévision d'un filet de réglage ne nuit nullement à la précision du positionnement. Enfin, comme le choix du pas du filet REVENDICATIONS 1.Dispositif d' frein à rattrapage d'usure, en particulier freina disque à actionluement par électro-aimant comportant des mâchoires dt frein pouvant êtrs- actionnées par une timonerie de pressicn comprenant une nge poussoir munie d'un filet et un anneau intermédiaire pouvant tourner sur ce filet, anneau qui modifie la longueur utile de la timonerie de pression en fonction du jeu d'actionnement déterminé par l'usure d4 la garniture de frein, le dispositif de frein étant caractérisé en ce que pour réagir au jeu d'actionnement a de la timonerie de pression, il est prévu un interrupteur de fin de course 25 qui fait tourner l'anneau interé- diaire 20 à l'intervention d'un servo-rcteur.24. 2. Dispositif de frein suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau intermédiaire se présente sous la forme d'un plateau à denture externe 20 qui est en prise avec un pignon 23 actionné par le servo-moteur 24. 3. Dispositif de frein suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le pignon de commande 23 est réalisé sous la forme d'une vis de commande. l'ensemble 4. Dispositif de frein suivant/des revendications I à 3, caractérSé en ce que le plateau précité constitue le disque d'armature 20 d'un électro- aimant 13 immédiatement juxtaposé dans le sens axial et en ce que rupteur de fin de course 25 est monté dans l'entrefer compris entre le disque d'armature 20 et l'électro-aimant 13. une quelconque 5. Dispositif de frein suivant/des revendications 1 à 4 caract#wsé en c que la tige poussoir li est soumise à l'action d'un ressort de com- pression 15 agissant à l'encontre de la force de l'électro-aimant. 6. Dispositif de frein suivant la revendication 1, caractérisé e4 ce que la tige poussoir 11 est munie d'une douille filetée 17 sur laquelle 1 anneau intermédiaire 20 peut tourner. 7. Dispositif de frein suivant la revendication 6, caractéri-sé eF ce que la douille filetée 1? présente une fente longitudinale 26 et s'ouvrc Sous l'effet de la force d'un ressort de façon à s'appliquer au taraudage de l'anneau intermédiaire 20. 8. Dispositif de frein suivant les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'un des bords de la fente 26 de la douille filetée 17 est maintenu sur la tige poussoir I I de façon à ne pas pouvoir tourner l'ensemble 9. Dispositif de frein suivan ,les revendications 6 à 8, caractérisé permettant le déplacement entre le disque d'armature 20 et la douille filetée 17 peut être fait exclusivement en fonction des efforts à transmettre, il est également possible de prévoir un filet fin à faible pas qui, d'une part, permette un réglage très précis et qui, autre part, puissetrèsbien-résister aux sollicitations mécaniques. Enfin aussi, le dispositif de réglage choisi, comportant le pignon sous forme de vis sans fin 23 et le disque d'armature à denture externe 20, est très favorable sous le rapport des oscillations pouvant se produire. Il est évidemment possible également de monter l'interrupteur 25 fixe au coté opposé à ltélectro-aimant 13 sous la forme d'un interrupteur de butée qui réagisse lorsque le disque d'armature entre en contact avec lui. Pour le reste, l'agencement peut astre identique à celui qui a été décrit. n suffit simplement dé prendre les mesures nécessaires pour que le servo-moteur 24 ne soit excité que lors du contact de la butée que constitue l'interrupteur, qui contrôle la grandeur de entrefer a. en ce que le bord précité de la fente de la douille filetée est retenu par une broche d'arrêt faisant saillie axialement 28 qui s'engage dans un passage de la tige poussoir 11. l'ensemble 10, Dispositif de frein suivant/des revendications 6 à 9, caractérise en ce que dans la fente 26 de la douille filetée 17, il est prévu un ressort de compression 27, qui determine 1V ouverture de cette douille filetée. ~ l'ensemble 11. Dispositif de frein suivantes revendications 5 à 10, caractérisé en ce que la douille filetée 17 s'applique à un collet 29 présentant un passage destiné à contenir la broche d'arrêt 28 et est pressée contre ce collet par le ressort de compression 15. 12. Dispositif de frein suivant la revendication 1 et l'une des autres revendications, caractérisé en ce que la timonerie de pression comporte un levier de frein 3 qui est articulé à peu près en son milieu à la tige poussoir 11 et qui est muni, d'un coté, du sabot de frein 4 et d'une garniture de frein 5 et, de l'autre côté, d'un bossage de pression 8 par lequel il est én contact avec un second levier de frein 2, qui lui est symétrique et qui est monté fixe en son milieu 7.