Brevet FR2504878A1 — publié le 19821105

DISPOSITIF DE COMMANDE D'UN FREIN A SECURITE POSITIVE. L'invention est relative à un dispositif de commande d'un frein de sécurité pour une installation de transport à câble aérien, tel qu'un téléphérique comprenant un frein mécanique de freinage du déplacement de la charge, sollicité en position de freinage, et une commande hydraulique de déplacement du frein en position desserrée ayant un circuit hydraulique d'alimentation d'un vérin de desserrage du frein, doté d'une vanne de décharge pour la mise à la bâche dudit circuit hydraulique et le serrage du frein. Les installations de transport, notamment de personnes, sont obligatoirement équipées de freins de sécurité palliant une défaillance des dispositifs normaux d'entraSne- ment. Des freins de sécurité de ce type peuvent être montés sur la benne d'un téléphérique pour enserrer le câble porteur et immobiliser la benne ou sur une poulie d'entrainement du câble tracteur pour bloquer le défilement du câble. Ces dispositifs doivent être fiables et a' sécurité positive, c'est-à-dire que toute défaillance provoque obligatoirement le serrage du frein. Le serrage du frein est généralement assuré par un ressort et il est clair qu'une défaillance du circuit hydraulique de commande, par exemple une fuite, entrain le serrage du frein. Le fonctionnement des freins de sécurité connus est absolument indépendant de la vitesse ou de la charge de la benne et ce fonctionnement est soit trop brutal lorsque la benne se déplace à faible vitesse et/ou à faible charge, soit trop lent ce qui réduit l'efficacité du frein de sécurité. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et de permettre la réalisation d'un dispositif simple de sécurité à freinage modulé. Le dispositif selon l':nvention est caractérisé en ce qu'il comporte en plus une vanne d'alimentation dudit circuit hydraulique et un moyen d'asservissement de la vanne d'ali mutation aux conditions de freinage pour moduler l'action de freinage. La vanne ouverte dc décharge laisse écouler le liquide du circuit hydraulique vers la bâche avec application progressive du frein, tandis que l'ouverture de la vannc d'alimentation permet une entrée de liquide dans le circuit. L'échappement de liquide est partiellemebit compensé par l'entrée modulée de liquide et tout se passe comme si l'échappement du liquide était modulé directement. L'action de la vanne d'alimentation est limitéc de manière à ne jamais supplanter définitivement l'action de la vanne de décharge et à conserver la sécurité intrinsèque. Selon un mode de mise en oeuvre préféré, la vanne d'alimentation est reliée à un accumulateur de capacité limitée dont l'action est de ce fait temporisée. La vanne d'alimentation est avantageusement asservie à la décélération de la benne, mesurée par une génératrice tachymétrique reliée à un bloc de commande d'une électrovanne d'alimentation. L'asservissement peut dépendre d'autres paramètres. La vanne de décharge peut également être une électrovanne et ces vannes sont toujours à sécurité positive, c'est-à-dire qu'en cas d'absence de tension électrique la vanne de décharge s'ouvre tandis que la vanne d'alimentation se ferme de façon à engendrer un freinage. Le dispositif de freinage est de préférence à approche rapide des mâchoires du frein et à serrage progressif par entrée de liquide dans le circuit hydraulique par ouverture d'une soupape tarée. Cette entrée de liquide peut éventuellement être modulée en fonction de la vitesse, de la charge et/ou de la décélération de la manière susmentionnée, mais en pratique il est plus simple de séparer les deux fonctions. Le dispositif peut comporter un frein de secours relié à la même commande hydraulique. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la descriptiDn qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue schématique d'une station motrice d'un téléphérique équipé d'un dispositif de commande de freinage selon l'invention; la figure 2 est le schéma hydraulique du dispositif selon la fig. 1. Sur les figures, un câble tracteur 10 ancré à une benne 12 d'un téléphérique, passe- sur une poulie motrice 14 d'extrémité entraînée par un moteur électrique 16. Un frein à mâchoire 18 est susceptible d'enserrer les flasques latéraux de la poulie 14 pour freiner la rotation de cette dernière et de ce fait le déplacement de la benne 12 sur le cabale porteur 20. La mâchoire mobile 22 du frein 18 est solidaire du piston 24 d'un vérin hydraulique 26 et un ressort 28 sollicite l'ensemble piston 24, mâchoire 22 en position de freinage. La chambre du vérin 26, opposée au ressort 28, est reliée par une conduite hydraulique 30 à un bloc de commande ou circuit hydraulique 32 décrit ciaprès en détail.Une génératrice tachymétrique 34 dont la poulie 36 est entraînée en rotation par le câble tracteur 10 émet un signal proportionnel à la vitesse de défilement du câble 10, appliqué à un bloc électrique 35 relié par un conducteur électrique 38 au bloc 32. Des organes de commande etZou des détecteurs 37, représentés par une flèche sur les figures, transmettent des ordres de freinage au bloc 35, notamment en cas d'incidents. Le bloc 32 peut piloter un deuxième frein 18 (non représenté sur la fig.l) agissant comme frein de secours. En se référant à la figure 2, on reconnait les freins 18, 18' reliés par les conduites 30, 30' au bloc 32, qui contient une commande hydraulique du frein 18 et une commande identique du frein 18'. Seule la commande du frein 18 est décrite ci-après, celle du frein 18' portant les mêmes repères affectés d'un indice. La conduite 30 est reliée à la sortie 40 du bloc 32, maintenue en fonctionnement normal sous pression. A cet effet, la sortie 40 est reliée par un circuit 42, comprenant en série un clapet anti-retour 44, une électrovanne d'alimentation 46, un clapet anti-retour 48, à une pompe 50 pouvant être une pompe manuelle ou en travée par un moteur 52. L'aspçration de la pompe 50 communique avec une bâche 54.Un dispositif de régulation à manocontact 55 pilote la pompe 50 pour maintenir une pression prédéterminée dans le circuit de commandc hydraulique 32, suffisante au maintien du frein 18 en position desserrée. La sortie 40 est d'autre part reliée à la bâche 54 par un circuit 56 comprenant en série un limitez de début 58 et une électrovanne de décharge 60. Une soupape tarée 62 shunte le limiteur 58 pour'permettre une décharge rapide vers la bâche 54 en position ouverte de cette soupape tarée 62, qui court-circuite le limiteur 58. La sortie 40 est de plus reljée avec interposition d'une soupape tarée 64 à un accumulateur oléopneumatique 66. Un clapet 68 shunte la soupape tarée 64 pour autoriser une charge de l'accumulateur 66 par la pompe 50, la soupape 64 étant fermée. Un deuxième accumulateur oléopneumatique 70 est relié à un point 72 du circuit 42, intermédiaire entre la vanne d'alimentation 46 et le clapet 48. Le deuxième accumulateur 70 est généralement d'une capacité supérieure à celle de l'accumulateur 66. Les soupapes 62, 64 eont tarées à des valeurs différentes, le tarage de la soupape 62 étant plus élevé que celui de la soupape 64. mais on peut réaliser un léger recouvrement, c'est-à-dire que la soupape 64 peut s'ouvrir un peu avant que la soupape 62 se ferme. Le bloc électrique 35 reçoit le signal émis par la génératrice tachymétrique 34 ainsi que les ordres 37 et il pilote la vanne de décharge 60, la vanne d'alimentation 46 et le moteur 52 de la pompe 50. Le dispositif de commande hydraulique fonctionne de la manière suivante En fonctionnemcnt normal la vanne de décharge 60 est fermée et le circuit 42, la conduite 30 et les accumulateurs 66, 70 sont sous pression, le frein 18 étant desserré. Les soupapes tarées 62, 64 et la vanne d'alimentation 46 sont fermées et la pompe 50 est arrêtée. Un ordre de freinage transmis par un détecteur 37 au bloc électrique 35 provoque la mise hors circuit de la pompe 50, l'ouverture de la vanne de décharge 60 et la commande de la vanne d'alimentation 46 pour piloter l'ouverture de cette dernière en fonction de la décélération de la benne. Si la décélération reste en deça d'une valeur prédéterminé ou d'une valeur donnée par une fonction préétablie, la vanne d'alimentation 46 reste fermée.Le liquide hydraulique s'écoule vers la bâche 54 et la baisse de pression provoque l'ouverture de la soupape tarée 62. Le liquide s'échappe alors librement du vérin du frein 18 vers la bâche 54 et sous l'action du ressort 28 les mâchoires du frein viennent au contact de la poulie 14 L'approche du frein s'effetue donc avec le maximum de célérité et la benne n'a pas le temps de partir en dérive. Lorsque la pression est descendue à une valeur légèrement inférieure à la pression d'approche du frein 18 la soupape 62 se ferme alors que la soupape 64 s'ouvre pour autoriser un écoulement de liquide de l'accumulateur 66 vers le circuit hydraulique. La fermeture de la soupape 62 oblige le liquide s'échappant vers la bâche 54 à passer par le limiteur 58 et on comprend que l'action combinée du limiteur 58 et de l'alimentation par l'accumulateur 66 module la baisse de pression et de ce fait la vitesse de serrage du frein 18. Le débit de liquide est maintenu pendant cette deuxième phase de serrage du frein avec un ralentissement contrôlé, ce qui évite tout fonctionnement brutal. Si la décélération est ou devient trop forte le bloc électrique 35 transmet un signal modulé d'ouverture à la vanne d'alimentation 46. Le liquide de l'accumulateur 70 alimente le circuit hydraulique en tendant a augmenter la pression dans le circuit et à ouvrir le frein 18. Le ralentissement de la benne diminue et dès que la décélération revient à la valeur normale la vanne d'alimentation 46 se referme permettant une reprise de la purge normale et un serrage du frein. L'action de freinage est ainsi asservie à la décélération de la benne évitant tout fonctionnement brutal. Un ordre de desserrage du frein provoque la mise en marche de la pompe 50 et la recharge du circuit hydraulique et des accumulateurs 66, 70, qui est alors prêt à une nouvelle manoeuvre. Le frein 18' est un frein de secours, dont le circuit hydraulique, identique à celui du frein 18, est relié par un limiteur de débit 74 au circuit hydraulique du frein 18. Le réglage du limiteur 74 est tel que le frein 18' n'entre en fonction qu'après que le frein 18 ait rempli son rôle de façon à pallier toute défaillance. Le frein 18' comporte également une vanne de décharge 60', qui peut être commandée par le bloc électrique 35. Dans ce cas l'un. ou l'autre des freins 18, 18' peut être commandé l'autre intervenant automatiquement comme frein de secours. I1 est à remarquer que le dispositif selon l'invention est à sécurité positive, les freins fonctionnant toujours par absence de pression. Les vannes de décharge 60, 60' s'ouvrent par absence d'excitation tandis que la vanne d'alimentation 46 se ferme par absence d'excitation. La défectuosité d'un organe met ainsi toujours le circuit en purge et le frein est appliqué par le ressort 28. Le blocage accidentel de la vanne dtalimentation 46 en position ouverte retarde le serrage du frein, mais le volume de l'accumulateur 70 est limité et dès sa vidange le processus de freinage normal intervient avec une certaine temporistion généralement acceptable. Il est clair que le pilotage de la vanne d'alimentation 46 peut être effectué hydrauliquement ou de toute autre manière opérante et en fonction de différents paramètres et que l'invention est nullement limite au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit. Revendications 1. Dispositif de commande d'un frein de sécurité pour une installation de transport à câble aérien, tel qu'un téléphérique comprenant un frein (18) mécanique de freinage du déplacement de la charge sollicité en position de freinage et une commande hydraulique de déplacement du frein en position desserrée ayant un circuit hydraulique (32) d'alimentation d'un vérin (26) de desserrage du frein doté d'une vanne de décharge (60) pour la mise a la bâche (54) dudit circuit hydraulique et le serrage du frein, caractérisé en ce qu'il comporte en plus une vanne d'alimentation (46) dudit circuit hydraulique et un moyen d'asservissement de la vanne d'alimentation aux conditions de freinage pour moduler l'action de freinage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite vanne d'alimentation (46) est asservie à la décélération de la charge, de manière à limiter l'action de freinage lors d'une décélération supérieure à une valeur prescrite. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite vanne d'alimentation '46! est alimentée par accumulateur (70) de capacité limitéede façon à limiter dans le temps l'action de modulation engendrée par la vanne d'alimentation (46). 4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit circuit hydraulique comporte un limiteur de débit (58) disposé en amont de la vanne de décharge (60) pour limiter la vitesse de décharge et un accumulate'.'r (66) relié au circuit par une soupape tarée (64) ouvrant à une pression déterminée correspondant ou légèrement inférieure à la pression d'approche du frein pour réaliser un serrage progressif. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit limiteur (58) est shunté par une soupape tarée (62) s'ouvrant pendant la phase d'approche du frein, de manière à accélérer cette approche. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite vanne d'alimentation (46) est une vanne électromagnétique commandée par un bloc de contrôle (35) recevant un signal délivré par une génératrice tachymétrique (34) t représentatif de la vitesse de la charge. 7. Dispositif selon la revendicatipn 6, caractérisé en ce que ledit bloc de contrôle (35) pilote la vanne d'alimentation (46) pour limiter la décélération de la charge selon une fonction prédéterminée. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième frein 18' et un deuxième circuit hydraulique (32) de commande, les deux circuits étant reliés par un limiteur de débit (74) faisant intervenir l'un des freins comme frein de secours.