Brevet FR2595308A1 — publié le 19870911

L'invention concerne un système hydraulique de contrôle de freinage, monté sur un appareil à freiner et agissant sur le dispo- sitif de freinage de cet appareil pour réguler le freinage selon les besoins. Le freinage d'engins comme les engins de transport à câble (téléphériques, convoyeurs, machines de mines, treuils, ca- bestans, guindeaux par exemple) ou de divers véhicules nécessite un contrôle précis qui se fait généralement par l'intermédiaire de capteurs de vitesse et d'un asservissement électronique. Il est donc nécessaire de prévoir une interface, avec de ce fait des risques accrus de défaillance et un certain temps de réponse. En outre de tels systèmes fonctionnent à l'électricité, ce qui contraint à prévoir une source auxiliaire en cas de coupure de courant. Selon l'invention, il est fourni un système hydraulique de contrôle de freinage, comportant dans un circuit hydraulique un capteur hydraulique de vitesse du type pompe volumétrique, entraîné par l'appareil à freiner, qui alimente un moteur hy- draulique volumétrique entrainant lui-meme un volant d'inertie, une valve de contre-pression qui fournit une contre-pression du côté refoulement du moteur durant un freinage,et une commande du dispositif de freinage agissant en réponse à un signal hy- draulique fonction de la pression régnant dans le circuit hydrau- lique entre le capteur et le moteur. Dans un tel dispositif, du fait de l'utilisation d'une pompe volumétrique comme capteur de vitesse et d'un moteur volumé- trique, la vitesse de rotation du moteur est proportionnelle à la vitesse de l'appareil, le rapport de proportionnalité dé- pendant des paramètres de la pompe et du moteur. Pour freiner l'appareil, on applique un couple de freinage au moteur par l'intermédiaire d'une contre-pression à son re- foulement et on pilote le dispositif de freinage selon la pression régnant dans la conduite reliant la pompe au moteur. Si la pres- sion augmente dans cette conduite, c'est que le capteur tourne trop vite par rapport à la décélaration du moteur et il faut augmenter le freinage sur l'appareil. Au contraire, si la pression diminue dans cette conduite, on diminue le freinage car le capteur tourne alors trop lentement par rapport à la décélération du moteur. On peut ainsi obtenir un contrôle précis du freinage avec un système hydraulique simple et fiable, permettant une décélé- ration contrôlée quels que soient la vitesse initiale et le sens de rotation de l'appareil à freiner. La puissance hydraulique nécessaire à la commande du dis- positif de freinage peut être fournie par une source extérieure ou prélevée dans le système de contrôle. Des variantes et d'autres avantages du dispositif selon l'in- vention seront décrits ci-après, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 donne le schéma de principe d'un dispositif selon l'invention, Les figures 2 et 3 constituent des variantes utilisables dans le cas de freins passifs. La figure 4 représente le schéma d'un dispositif agissant sur des freins actifs. L'appareil à freiner 1, qu'il s'agisse d'un téléphérique, d'un treuil, d'une machine de mines ou de tout autre appareil, comporte un arbre de transmission 2 solidaire d'un disque ou d'un tambour de freinage 3 sur lequel agit le dispositif de freinage 4. Cet ensemble est représenté schématiquement sur la figure 1 et ne fait pas partie de l'invention. Un capteur de vitesse, en l'occurence une pompe volumétrique 5, est monté sur l'arbre de transmission 2 de l'appareil à freiner 1. Cette pompe alimente en fluide hydraulique provenant d'un réservoir 11, un moteur volumétrique 7 via une conduite 6. Une valve de contre-pression 9 est prévue dans la conduite 10 ra- menant le fluide hydraulique au réservoir 11. Le moteur volu- métrique entraîne un volant d'inertie 8. Un signal hydraulique 12 fonction de la pression régnant dans la conduite 6 est transmis à un dispositif de commande 13 qui transmet à son tour un signal de commande 14 au dispositif de freinage 4. Le fonctionnement du dispositif est le suivant: Lorsqu'un freinage de l'appareil 1 est nécessaire, la valve de contre-pression 9 applique une contre-pression du côté refou- lement du moteur. Cette contre-pression peut être ajustée à une valeur prédéterminée ou elle peut être réglable en cours de fonctionnement. Plus la valeur de cette contre-pression sera importante, plus le freinage sera important. L'existence de cette contre-pression au refoulement du mo- teur provoque la décélération du moteur 7, modifiant l'équi- libre entre le moteur 7 et la pompe 5. Ceci se traduit par une variation de la pression dans la conduite 6 entre le moteur et la pompe. Comme indiqué précédemment, si la pression augmente, c'est l'indication que la pompe tourne trop vite par rapport au moteur et qu'il faut augmenter le freinage. Si la pression diminue, c'est que la pompe tourne trop lentement et qu'il faut diminuer le freinage. Le signal hydraulique 12 est transmis à un dispositif de commande 13 qui détermine l'opération à effectuer et pilote en conséquence le dispositif de freinage 4. Des exemples pratiques de commande 13 seront décrits ci- après. >5 Le système de contrôle de freinage selon l'invention peut facultativement comporter un dispositif 15 permettant le déha- lage dans le cas d'un téléphérique par exemple. Ce dispositif consiste en un entraînement auxiliaire déconnecté du volant d'inertie en temps normal. Ce dispositif permet d'entraîner le O moteur 7 et donc de contrôler la vitesse de déhalage. L'en-- traînement auxilaire peut être un moteur électrique ou tout autre dispositif approprié selon les besoins et les normes de sécurité de l'appareil à freiner en cause. En temps normal le moteur sera déconnecté électriquement ou sera relié à l'arbre du moteur hy- draulique par un embrayage. Les figures 2 à 4 illustrent les modes de réalisation par- ticuliers du système de contrôle de freinage selon l'invention. Sur la figure 2, le dispositif de freinage 4 est constitué par des freins passifs qui reçoivent de la pression pour freiner. Le signal hydraulique 12 peut donc leur être appliqué directe- ment pendant le freinage, puisqu'une élévation de pression dans la conduite 6 correspond à une demande d'augmentation du freinage. Dans ce cas la puissance hydraulique nécessaire au fonctionnement du dispositif de freinage est prélevée directement sur le système de contrôle. Dans le cas de freins passifs toujours, le dispositif de freinage peut être piloté par l'intermédiaire-d'une valve hy- draulique 23 représentée schématiquement sur la figure 3, qui lorsque le signal 12 indique une baisse de pression dans la con- duite 6, réduit la pression dans les freins en reliant la con- duite 14 au réservoir. Le fluide nécessaire au freinage est fourni par une source 24 qui peut être extérieure au système de con- trôle (par exemple une pompe auxiliaire ou un accumulateur de pression), ou par le système de contrôle lui-même par une dériva- tion branchée entre le moteur 7 et la valve 9 par exemple. Lorsque le dispositif de freinage est constitué par des freins actifs qui reçoivent de la pression pour défreiner, le signal hydraulique 12 agit sur une valve hydraulique 33 repré- sentée schématiquement sur la figure 4. Lorsque le signal 12 indique une diminution de la pression dans la conduite 6, donc un freinage trop important, la valve 33 envoie de la pression pour desserrer le dispositif de freinage 3, et inversement lorsque la pression augmente dans la conduite 6, le signal 14 provoque le retour des freins en position active. La puissance hydrau- lique nécessaire pour desserrer les freins est fournie par une source 34 qui peut être extérieure au système de contrôle (pompe auxiliaire ou accumulateur de pression, par exemple), ou par le système de contrôle luimême par une dérivation branchée entre le moteur 7 et la valve 9 par exemple. D'autres variantes et modifications sont bien entendu pos- sibles,et l'on n'en citera que quelques unes à titre d'exemples. Lorsque l'appareil à freiner a deux directions opposées de déplacement, on utilisera une pompe volumétrique donnant un débit au même orifice quelque soit le sens de rotation. Il est possible de contr6ler plusieurs appareils et de syn- chroniser leurs vitesses, en prévoyant une pompe et un moteur par appareil, en reliant mécaniquement entre eux les arbres des moteurs. L'ajustement de l'inertie du volant ou de la pression de fonctionnement du dispositif de freinage, ou le réglage de la contre-pression de freinage du moteur, de la pression du signal hydraulique de commande ou de la cylindrée de la pompe et du moteur permettent d'obtenir une décélération constante ajustable ou une décélération variable. REVENDICATIONS 1.- Système hydraulique de contrôle de freinage, monté sur un appareil à freiner et agissant sur le dispositif de frei- nage de cet appareil, caractérisé en ce qu'il comporte dans un circuit hydraulique, un capteur hydraulique de vitesse (5), du type pompe volumétrique, entraîné par l'appareil à freiner (1), qui alimente un moteur hydraulique volumétrique (7) en- tralnant lui-même un volant d'inertie (8), une valve de contre- pression (9) fournissant, durant un freinage, une contre-pression du côté refoulement du moteur (7), et une commande (13) du dispo- sitif de freinage (4) agissant en réponse à un signal hydraulique (12) fonction de la pression régnant dans le circuit hydraulique (6) entre le capteur et le moteur. 2.- Système hydraulique selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la commande (13) du dispositif de freinage envoie un signal (14) d'augmentation du freinage en réponse à un signal hydraulique (12) indiquant une augmentation de pression dans la conduite (6) entre le capteur (5) et le moteur (7). 3.- Système hydraulique selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la commande (13) du dispositif de freinage envoie un signal (14)de diminution du freinage en réponse à un signal hydraulique (12) indiquant une diminution de la pression dans la conduite (6) entre le capteur (5) et le moteur (7). 4.- Système hydraulique selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3 caractérisé en ce que, dans le cas d'un dispo- sitif de freinage passif, le signal hydraulique (12) est trans- mis directement au dispositif de freinage (3).- 5.- Système hydraulique selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que la puissance hydrauli- que destinée à la commande du dispositif de freinage est fournie par le système hydraulique de contrôle. 6.- Système hydraulique selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte, sur le volant d'inertie (8), un entraînement auxiliaire (15) non opérationnel en service normal. 7.- Système hydraulique selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que, dans le cas o plusieurs appareils doivent être freinés en synchronisant leurs vitesses, il comporte une pompe (5) et un moteur (7) par appareil à freiner, et en ce que les arbres des moteurs (7) sont reliés mécanique- ment entre eux. O 8.- Système hydraulique selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que, dans le cas o l'appareil - à freiner a deux directions opposées de déplacement,on utilise une pompe volumétrique (5) donnant un débit à un même orifice quelque soit le sens de rotation.