Brevet FR2565917A1 — publié le 19851220

DISPOSITIF DE FREINAGE POUR INSTALLATION DE TRANSPORT DE VEHICULES PAR CABLES AERIENS COMPORTANT DEUX BRINS PARALLELES DE CABLES PORTEURS TRACTEURS SUR TOUTE LA LONGUEUR DE CHAQUE PARCOURS DES VEHICULES La présente Invention concerne un dispositif de freinage pour installation de transport de véhicules par câbles aériens comportant deux brins parallèles de câbles porteurs tracteurs sur toute la longueur de chaque parcours des véhicules. L'invention concerne plus particulièrement les installations dans lesquelles les deux brins de câbles de chaque parcours appartiennent à deux boucles sans fin indépendantes tendues entre deux poulies d'axes verticaux de station d'extrémités dont au moins l'une est une poulie de tension et dont au moins l'une est une poulie motrice. Le synchronisme entre les deux câbles est nécessaire à tout moment et par conséquent non seulement lors de la mise en mouvement des câbles et lors de leur entraînement à vitesse constante, mais aussi lors de leur freinage qu'il s'agisse d'un freinage normal avant l'arrêt du fonctionnement de l'installation ou qu'il s'agisse d'un freinage d'urgence à l'aide de freins agissant sur les poulies motrices. II est donc indispensable que chaque dispositif de freinage agisse rigoureusement de la rnême manière sur les deux poulies motrices ou de tension qui sont indépendantes J'une de l'autre. C'est le but que se propose l'invention. A cet effet, le dispositif qu'elle concerne comprend, en association avec chacune des deux poulies à freiner, un frein à deux mâchoires mobiles aptes à pincer les flancs de la poulie considérée ou d'un disque qui lui est associé et dont chacune est articulée sur un axe orthogonal à l'axe de rotation de la poulie considéré et porté par un levier lui-même articulé sur un axe parallèle à l'axe précité, porté par le corps du frein considéré et dont l'autre extrémité est liée, respectivement, au corps et à la tige d'un vérin de commande actionnable par fluide sous pression dans le sens correspondant à l'écartement des mâchoires et à l'encontre de l'action permanente de moyens à ressorts agissant dans le sens inverse tendant à rapprocher les mâchoires, I'alimentation des deux vérins étant commune et les moyens à ressorts étant choisies pour agir avec la même force. Pour compenser les inégalités éventuelles d'action des moyens à ressorts sur les mâchoires des deux freins, suivant une forme d'exécu tion préférée de l'invention, chaque vérin comporte une chambre auxiliaire à laquelle est associé un piston auxiliaire d'équilibrage et qui est alimentée en fluide sous pression par la source commune aux deux vérins, à travers un clapet anti-retour et des canalisations reliant directement l'une à l'autre les deux chambres auxiliaires, chaque chambre auxiliaire et son piston d'équilibrage associé constituant l'un des organes de la chaîne cinématique reliant les deux leviers des mâchoires d'un même frein et constituant, par conséquent l'un des éléments de transmission de la force de freinage. Ainsi, les forces de freinage sont transmises aux freins à travers les chambres auxiliaires dont la pression intérieure est rigoureusement équilibrée ce qui assure automatiquement l'équilibrage entre les forces de freinage des deux roues. Pour éviter qu'une fuite éventuelle du fluide d'alimentation des chambres auxiliaires n'ait pour conséquence de rendre totalement inéfficace le dispositif de freinage, suivant une forme d'exécution préférée de l'invention, la course de chaque piston d'équilibrage est volontairement limitée à une petite fraction de la course d'écrasement des moyens à ressorts entre leur position de repos total et leur position de compression maximale correspondant à l'ouverture des mâchoires de freins. Suivant une première forme d'exécution de l'invention, chaque chambre auxiliaire est aménagée dans le corps du vérin correspondant, de manière que le piston auxiliaire d'équilibrage constitue l'une des surfaces d'appui des moyens à ressorts dont l'autre surface d'appui est constituée par une butée solidaire de la tiges du vérin ou inversement. Suivant une autre forme d'éxécution de l'invention, chaque chambre auxiliaire est aménagée au voisinage de l'extrémité extérieure libre de la tige du vérin considéré de manière que la force de freinage engendrée par les moyens à ressorts soit transmise au levier de commande de la mâchoire de frein correspondante à travers la chambre auxiliaire montée en série avec les moyens à ressorts. A cet effet, le corps de la chambre auxiliaire constituant un cylindre auxiliaire est solidaire de la tige du vérin et la tige du piston d'équilibrage solidaire du levier correspondant de mâchoire de frein ou, inversement, le cylindre auxiliaire est solidaire du levier précité de mâchoire de frein et la tige du piston d'équilibrage solidaire de celle du vérin. Suivant encore une autre caractéristique intéressante de l'invention , la canalisation d'alimentation commune des chambres de travail des deux vérins de cornmande du desserrage des freins est reliée à la canalisation faisant communiquer les deux chambres auxiliaires par une canalisation auxiliaire équipée d'un clapet anti-retour s'opposant à la circulation du fluide des chambres auxiliaires en direction des chambres de travail des vérins mais autorisant sa circulation dans l'autre sens. Ainsi, toute fuite sur le circuit d'alimentation des chambres auxiliaires aura pour effet de provoquer le serrage des freins par chute de la pression dans les chambres de travail des vérins. Inversement, une fuite éventuelle dans le circuit d'alimentation des chambres de travail des vérins sera sans effet, sur la pression régnant dans les chambres auxiliaires d'équilibrage et par conséquent sur l'efficacité du freinage. De toute façon, I'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexés, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, trois formes d'exécution de ce dispositif de freinage. Les figures 1 à 3 sont des vues en coupe axiale similaires passant par les axes des poulies d'entraînement des deux câbles et les axes de vérins de commande des freins, montrant trois variantes d'éxécution de ce dispositif. On a représenté sur le dessin seulement partiellement, les deux roues motrices (2a, 2b) pour chacune desquelles on voit la gorge (3a, 3b) de passage du câble et une partie des flancs (4a, 4b) sur lesquels sont destinés à agir les freins (5a, 5b > . Chaque frein associé à l'une des poulies (2a, 2b) comprend un corps en forme de fer à cheval (6a, 6b) à l'extrémité de l'une des branches duquel est articulé, au moyen d'un axe (7a, 7b) parallèle aux axes des poulies (2a, 2b), un premier levier (êa, 8b) à l'une des extrémités duquel est articulé, suivant un axe (9a, 9b) parallèle aux axes (7a, 7b) une mâchoire de freins (1 la, llb) apte à être appliquée contre l'un des flancs (4a, 4b) de la poulie (2a, 2b) correspondante. L'autre extrémité du levier considéré (8a, 8b) est articulée, suivant un axe (l2a, 12b) parallèle aux axes (7a, 7b) et (9a, 9b) à l'extrémité libre de la tige (13a, 13b) d'un vérin hydraulique (14a, 14b). A l'extrémité de l'autre branche de chaque corps de freins (6a, Gb) est articulé, suivant un axe (15a, 15b) parallèle aux axes précités (7a, 7b - 9a, 9b et 12a, 12b) un second levier (16a, 16b) à l'une des extrémités duquel est articulé, suivant- un axe (17a, 17b) parallèle aux axes précités1 la seconde mâchoire (18a, 18b) du frein considéré et qui, par conséquent, est apte à être appliqué contre l'autre flanc (4a, 4b) de la poulie (2a, 2b) associée.L'autre extrémité du second levier (16a, 16b) est articulée, suivant un axe (19a, 19b) parallèle aux axes précités, à l'extrémité du corps du vérin (14a, 14b) par lequel sort sa tige (13a, 13b). Comme on le conçoit aisément, le serrage des freins (5a, 5b) est obtenu par une force tendant à écarter les axes d'articulation (12a, 12b). Les extrémités intérieures des premiers leviers (8a, 8b) des axes d'articulation (19a, 19b) des extrémités intérieures des seconds leviers (16a, 16b), ce qui correspond à un pivotement de ces leviers autour de leurs axes d'articulation (7a, 7b - 15a, 15b) sur le corps (6a, Gb) dans le sens des flèches respectivement (2 la, 21 b - 22a, 22b) le desserrage des freins (5a, 5b) s'obtenant évidemment par un pivotement en sens inverse des premiers leviers (8a, 8b) et des seconds leviers (16a, 16b). Chaque vérin (14a, 14b) comprend un piston principal (23a, 23b) divisant un premier compartiment ou compartiment hydraulique (24a, 24b) du vérin considéré en deux chambres, à savoir une chambre de travail (25a, 25b) destinée à recevoir le fluide hydraulique sous pression pour la commande du desserrage du frein, et une chambre sans pression (26a, 26b) dont l'intérieur est relié par des canalisations propres (27a, 27b) et une canalisation commune (28) à une bâche (29) de récupération du fluide hydraulique. Chaque chambre de travail (25a, 25b) est reliée à l'orifice de sortie d'une pompe hydraulique (31), entraînée par un moteur (32), par une canalisation commune (33), équipée de deux clapets anti-retour (34 et 35) et d'une soupape de sécurité (36) et de deux canalisations propres (37a et 37b). On conçoit aisément que l'envoi de fluide hydraulique de pression dans les chambres de travail (25a, 25b) des vérins (14a, 14b) tend à faire pivoter les premiers leviers (8a, 8b) des freins (5a, 5b) dans le sens inverse des flèches (2 la, 21b) et par conséquent dans le sens correspondant à l'écartement des mâchoires (I la, I lb) et (18a, 18b) des freins (5a, 5b). L'envoi de fluide hydraulique de pression a donc pour effet de commander le dessérage des freins (5a, 5b). La commande hydraulique des freins (5a, 5b) se fait à l'aide d'une électrovalve (38) permettant de relier directement entre elles la canalisation commune (33) d'alimentation des chambres de travail (25a, 25b) à la canalisation commune (28) reliant à la bâche les chambres sans pression (26a, 26b) des vérins (14a, 14b). Chaque vérin (14a, 14b) comprend un second compartiment (39a, 39b) ou compartiment mécanique dans lequel est logé un ressort (4 la, 41 b) qui, dans Itexemple illustré sur le dessin, est constitue par un empilage de rondelles élastiques. Ce ressort (41a, 41b) prend appui, par l'une de ses extrémités, contre le fond (42a, 42b) du compartiment considéré, c'est-à-dire contre le corps du vérin (14a, 14b) et, par son autre extrémité, contre un piston secondaire (43a, 43b) en appui, par l'intermédiaire d'une entretoise tubuiaire (44a, 44b), contre une butée (40a, 40b) de la tige (13a, 13b) de ce vérin. Comme on le conçoit aisément, l'action des ressorts (41a, 41b) a pour effet de provoquer le serrage des freins (5a, 5b) par pivotement des premiers leviers (8a, 8b) dans le sens des flèches (2la, 21b) et de leurs seconds leviers (16a, 16b) dans le sens des flèches (22a, 22b), sous réserve de l'absence de pression dans les chambres de travail (25a, 25b) des compartiments hydraliques (24a, 24b) des vérins (14a, 14b). Sous réserve d'une identité parfaite des ressorts (4la, 41b) et des pièces qui composent chacun des freins (5a, 5b) les forces de freinage sur les poulies (2a, 2b) sont identiques. Cependant compte-tenu des difficultés d'obtention des moyens à ressorts, avec la précision désirée, suivant une forme d'execution préférée de l'invention, à chaque vérin (14a, 14b) est associée une chambre auxiliaire d'équilibrage (4Sa, 45b). A cet effet, cette chambre d'équilibrage (45a, 45b) est reliée, par une canalisation propre (46a, 46b) et une canalisation commune (47) équipée d'un clapet anti-retour (48), à un premier tronçon de la canalisation commune (33) d'alimentation des chambres de travail (25a, 25b) des vérins (14a, l4B), situé en amont du clapet anti-retour (35). Les chambres (45a, 45b) sont donc alimentées en permanence en fluide hydraulique sous pression à partir de la pompe (31). Il résulte de la présence des canalisations propres (46a, 46b) reliant les chambres d'équilibrage (45a, 45b) à leur canalisation commune d'alimentation (47) une liaison directe entre les deux chambres (45a, 45b) assurant en permanence l'équilibrage de leur pression interne. Pour assurer le rôle qui lui est dévolu, chaque chambre d'équilibrage (45a, 45b) doit être interposée entre l'élément mobile du vérin correspondant (14a, 14b) et le levier (8a, 8b) ou (lia, 16b) du frein (5a, 5b) attelé à cet élément mobile. Dans tous les exemples illustrés par le dessin, le premier levier (8a, 8b) de chaque frein (5a, 5b) est attelé, par son axe d'articulation (12a, 12b), à la tige (13a, 13b) du vérin (14a, 14b), tandis que le second levier (16a, 16b) est attelé, par son axe d'articulation, (19a, 19b), au corps du vérin cira, 14b). Dans l'exemple illustré sur la figure 1, chaque chambre d'équilibrage (45a, 45b) est ménagée à proximité du fond (42a, 42b) du compartiment mécanique (39a, 39b) du vérin considéré (14a, 14b) par interposition, d4un piston auxiliaire d'équilibrage (49a, 49b), dont la face opposée à la chambre auxiliaire (45a, 45b) sert d'appui au ressort correspondant (41a, 41 b). En conséquence, dans le cas où la force de l'un des ressorts (41a, 41b) associée à la chambre d'équilibrage considérée (45a, 45b) serait inférieure ou supérieure à celle de l'autre ressort, la libre circulation du fluide sous pression entre les deux chambres (45a, 45b) permettrait un rééquilibrage automatique des forces exercées par les tiges (13a, 13b) des vérins (14a, 14b) sur les premiers leviers (8a, 8b) des freins (5a, 5b). Il ressort de ce qui précède que l'efficacité de la force de freinage est tributaire de la pression régnant dans la chambre d'équilibrage (45a, 45b). Aussi, pour éviter qu'une fuite dans l'une ou I'autre de ces chambres (45a, 45b) n'ait pour conséquence de rendre totalement inefficace ce dispositif de freinage, avantageusement, la course de chaque piston d'équilibrage (49a, 49b) sous l'action du ressort associé (41a, 41b), c'est-à-dire dans le sens de la flèche (51), est volontairement limiteé à une petite fraction de la course d'écrasement des ressorts (41a, 41b) entre leur position de repos total et leur position de compression maximale correspondant au dessérrage des freins (5a, 5b). Cette limitation de la course dans le sens de la flèche (51) des pistons auxiliaires d'équilibrage (49a, 49b) pourrait résulter d'une très faible longueur des chambres d'équilibrage (45a, 45b), mais une telle disposition exigerait trop de finesse et la présence d'une trop faible quantité de fluide hydraulique. En conséquence, cette limitation est avantageusement obtenue par la mise en place, dans chaque chambre (45a, 45b), d'une butée annulaire (52a, 52b) dont la hauteur est inférieure à celle de la chambre (45a, 45b), dans laquelle elle est logée, d'une valeur égale à la course limitée du piston (49a, 49b). Comme le montre le dessin, le tronçon de canalisation commune (33) d'alimentation de la chambre de travail (25a, 25b) situé en aval du clapet anti-retour (35) et le tronçon d'alimentation commune (47) des chambres d'équilibrage (4 Sa, 45b) sont reliés l'un à l'autre par une canalisation (53) équipée d'un clapet anti-retour (54) autorisant le passage du fluide hydraulique depuis les chambres de travail (25a, 25b) des vérins (14a, 14b) en direction des chambres d'équilibrage (45a, 45b), mais interdi sant toute circulation du fluide hydraulique en sens inverse. Grâce à cette disposition, toute fuite dans le circuit d'alimentation en fluide sous pression des chambres auxiliaires (45a, 45b) a pour effet de provoquer le serrage des freins (5a, 5b) par chute de la pression dans les chambres de travail (25a, 25b) des vérins (14a, 14b). Inversement, une fuite éventuelle dans le circuit d'alimentation des chambres de travail (25a, 25b) des vérins (14a, 14b) est sans effet sur la pression régnant dans les charnbres auxiliaires d'équilibrage (4 Sa, 45b) et, par conséquent, sans effet sur l'efficacité du dispositif de freinage. Les variantes d'exécution illustrées par les figures 2 et 3 ne diffèrent que très peu de celle illustrée par la figure I et, pour cette raison, les éléments se correspondant y sont désignés par les mêmes références numériques. Dans ces deux variantes d'exécution, les chambres auxiliaires d'équilibrage (45a, 45b) ne sont plus intégrées dans les vérins (14a, 14b), mais sont interposées en leur tige (13a, i3b) et les premiers leviers (8a, 8b) des freins (Sa, 5b). Dans l'exemple illustré sur la figure 2, les pistons auxiliaires d'équilibrage (49a, 49b) sont fixés aux extrernités libres des tiges (13a, 13b) des vérins (ltLa, 14b) tandis que les chambres auxiliaires d'équilibraoe (45a, 45b) sont aménagées dans un corps (sua, 55b) solidaire des paliers des axes d'articulation (12a, 12b > des premiers leviers (8a, 8b) des freins (5a, 5b). Le fonctionnement de cette variante d'exécution du dispositif de freinage est rigoureusement identique à celui de la forme d'exécution précédemment décrit en référence à la figure 1, en ce sens que la pression régnant dans les chambres auxiliaires d'équilibrage (45a, 45b) assure la compensation des inégalités éventuelles des forces de freinage engendrées par les ressorts (41a, 41 b). Dans l'exemple illustré sur la figure 3, ce sont les pistons auxiliaires d'équilibrage (49a, 49b) qui sont solidaires des paliers des axes d'articulation (12a, 12b) des premiers leviers (8a, 8b) et ce sont les corps (55a, 55b) dans lesquels sont aménagées des chambres auxiliaires (45a, 45b) -qui sont solidaires des extrémités externes des tiges (13a, 13b) des vérins (14a, 14b). Le fonctionnement de cette variante est aussi rigoureusement identique à celui des variantes précédentes décrites en référence aux figures 1 et 2. Enfin, comme le montre le dessin, à chaque frein (5a, 5b) est associé un contacteur électrique (sua, 56b) auquel est associée une butée réglable (57a, 57b) et dont la fonction est- d'indiquer la position de serrage ou de desserrage des freins (Sa, 5b). Comme il ressort de ce qui précède, la présente invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce disposotif de freinage qui ont été décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisations. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de freinage pour installation de transport de véhicules par câbles aériens cornportant deux brins parallèles de câbles porteurs tracteurs sur toute la longueur de chaque parcours des véhicules et dont chacun est entraîné par une poulie motrice (2a, 2b), caractérisé en ce qu'il comprend, en association avec chacune des deux poulies (2a, 2b) à freiner, un frein (5a, 5b) à deux mâchoires mobiles (I la, 1a Il b, 18b) aptes à pincer les flancs (4a, ib) de la poulie (2a, 2b) considérée ou d'un disque qui lui est associé et dont chacune est articulée sur un axe (9a, 17a - 9b, 17b) orthogonal à l'axe de rotation de la poulie (2a, 2b) considéré et porté par un levier (6a, 16a - 6b, 1Gb) lui-meme articulé sur un axe (7a, 15a - 7b, l5b) parallèle à l'axe (9a, 17a - 9b, 17b) précité, porté par le corps (6a, 6b) du frein (5a, 5b) considéré et dont l'autre extrémité est iiée, respectivement, à la tige (13a, ssb) et au corps (14a, 14b) d'un vérin de commande (14a, 14b) actionnable par fluide sous pression dans le sens correspondant à l'écartement des mâchoires et à l'encontre de l'action permanente de moyens à ressorts (41a, 41b) agissant dans le sens inverse tendant à rapprocher les mâchoires de freins (1 la, lea - Il b, 18b) les moyens de commande (3B) de l'alimentation des deux vérins (14a, 14b) à partir d'une source commune (31) de fluide sous pression étant communs et les moyens à ressorts (41a, 41b) étant choisis pour agir avec la même force. 2 - Dispositif de freinage selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque vérin (14a, 14b) comporte une chambre auxiliaire (45a, 45b) à laquelle est associé un piston auxiliaire d'équilibrage (49a, 49b) et qui est alimentée en fluide sous pression par la source (31) commune aux deux vérins (14a, 14b) à travers au moins un clapet anti-retour (48) et des canalisations t47, 46a, 46b) reliant directement l'une à l'autre les deux chambres auxiliaires, chaque chambre auxiliaire (45a, 45b) et son piston d'équilibrage associe (49a, 49b) constituant l'un des organes de la chaîne cinématique reliant les deux ieviers (8a, lGa - 8b, 16b) des mâchoires (1 la, 18a - 11b, l8b) d'ur même frein (Sa, 5b) et constituant, par conséquent l'un des éléments de transmission de la force de freinage. 3 - Dispositif de freinage selon la revendication 2 caractérisé en ce que la course de chaque piston d'équilibrage (49a, 49b) est volontairement limitée à une petite fraction de la course d'écrasement des moyens à ressort (4 la, 41 b) entre leur position de repos total et leur position de compression maximale correspondant à.l'ouverture des mâchoires de freins (1 la, 18a - llb, 18b). 4 - Dispositif de freinage selon la revendication 2 ou la revendication 3 caractérisé en ce que chaque chambre auxiliaire (45a, 45b) est aménagée dans le corps du vérin correspondant (14a, 14b) de manière que le piston auxiliaire d'équilibrage (49a, 49b) constitue l'une des surfaces d'appui des moyens à ressorts (41a, 41b) dont l'autre surface d'appui est constituée par une butée (40a, 40b) solidaire de la tige du vérin ou inversement. 5 - Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3 caractérisé en ce que chaque chambre auxiliaire (45a, 45b) est aménagée au voisinage de l'extrémité .extérieure libre de la tige (13a, 13b) du vérin (14a, 14b) considéré de manière que la force de freinage engendrée par les moyens à ressorts (41a, 41b) soit transmise au levier de commande (8a, 16a - 8b, 16b) de la mâchoire de frein correspondante (1 la, 18a - llb, 18b) à travers la chambre auxiliaire (45a, 45b) montée en série avec les moyens à ressorts (41a, 41b). 6 - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le corps de la chambre auxiliaire (45a, 45b) constituant le cylindre auxi liaire est solidaire du levier (8a, 8b) de mâchoire de frein (1 la, Il b) et la tige du piston d'équilibrage (49a, 49b) est solidaire de celle (13a, 13b) du vérin correspondant (14a, 14b). 7 - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le corps (55a, 55b) de la chambre auxiliaire (45a, 45b) constituant un cylindre auxiliaire est solidaire de la tige (13a, 13b) du vérin (14a, 14b) et la tige du piston d'équilibrage (49a, 49b) est solidaire du levier (8a, 8b) correspondant de mâchoire de frein (1 la, llb). 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7 caractérisé en ce que la canalisation (33) d'alimentation commune des chambres de travail (25a, 25b) des deux vérins (14a, 14b) de commande du desserrage des freins (5a, 5b) est reliée à la canalisation (46a, 4Gb) faisant communiquer les deux chambres auxiliaires (45a, 45b) par une canalisation auxiliaire (53) équipée d'un clapet anti-retour (54) s'opposant à la circulation du fluide des chambres auxiliaires (45a, 45b) en direction des chambres de travail (25a, 25b) des vérins (14a, 14b) autorisant sa circulation dans l'autre sens.