Brevet FR2607566A1 — publié le 19880603

L'invention concerne un dispositif décélérateur pour les véhicules industriels, c'est-à-dire un dispositif per- mettant de réduire la vitesse du véhicule le long de trajets de descente afin d'obvier à ou au moins de réduire l'utilisa- tion des freins de service. Des dispositifs décélérateurs connus utilisés couramment sont en général de type hydraulique ou électroma- gnétique. Les premiers ont l'inconvénient de posséder un poids excessif (de l'ordre de 300 kg), tandis que les seconds ont une consommation de courant très élevée pendant leur actionne- ment et par conséquent nécessitent le montage d'accumulateurs appropriés dans les véhicules sur lesquels ils sont installés. Ces deux types mentionnés précédemment de dispositifs décélé- rateurs sont également excessivement volumineux. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif décélérateur pour véhicules industriels, permet- tant d'éliminer les inconvénients des dispositifs indiqués précédemment du type connu. Cet objectif est atteint conformément à la pré- sente invention à l'aide d'un dispositif décélérateur pour un véhicule industriel, caractérisé en ce qu'il comporte: - des premiers moyens de friction destinés à être supportés par une structure fixe dudit véhicule; - des seconds moyens de friction destinés à être supportés par une partie mobile du système d'entraînement dudit véhicu- le, et - des moyens d'actionnement agencés de manière à déplacer les- dits premiers moyens de friction par rapport auxdits seconds moyens de friction ou réciproquement, entre une position de repos, dans laquelle lesdits premiers et seconds moyens de friction ne transmettent sensiblement aucune force de frot- tement, et une position de travail, dans laquelle lesdits premiers et seconds moyens de friction transmettent des for- ces de frottement aptes à entraîner une réduction de la vi- tesse dans la partie mobile dudit système d'entraînement, et par conséquent une décélération dudit véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci-après d'un exemple non limitatif, en référence au dessin anne- xé, qui représente une vue en coupe d'une partie d'un disposi- tif décélérateur réalisé conformément à la présente invention. Sur ce dessin, le chiffre de référence 1 désigne globalement un dispositif décélérateur pour un véhicule indus- triel. Le dispositif 1 comporte essentiellement un organe for- mant stator 2 raccordé de façon appropriée au carter 3 de la boite de vitesses, et un organe formant rotor 4 intercalé et fixé de façon appropriée entre des brides terminales 5,6 ap- partenant respectivement à l'arbre de sortie 7 de la boîte de vitesses et à l'arbre de transmission 8.. Plus particulièrement l'organe formant stator 2 comporte sensiblement une bride an- nulaire 11 qui est raccordée à une partie respective 12 du car- ter 3 de la boite de vitesses par une pluralité de boulons 13. L'organe formant stator 2 est également muni d'un élément cy- lindrique 15 dont une extrémité est soudée à la bride 11 et dont l'extrémité opposée est raccordée à une bride de tête 16 à une pluralité de boulons 17. L'organe formant rotor 4 possède sensiblement une structure en forme de pot comportant une partie centrale 18 serrée entre les brides 5,6 par une pluralité de boulons 19, et une paroi latérale cylindrique 20 dont une extrémité 21 s'étend à proximité de la bride 11 de l'organe formant sta- tor 2. Entre la paroi 20 de l'organe formant rotor 4 et une paroi latérale correspondante 23 de l'élément cylindri- que 15 se trouve formée une chambre annulaire 24, dont l'inté- rieur loge une pluralité de disques annulaires 25,26,27,28,29, disposés sous la forme d'un paquet. Plus particulièrement les disques 25,26,28,29 sont réalisés en composite carboné, tandis que les disques 27 et 30 sont du type constitué par un métal, de préférence de l'acier. En outre les disques 25,29 et 30 comportent, sur leur extrémité tournée radialement vers l'extérieur, des appendices 32,33,34, qui s'appliquent contre un siège respectif (non représenté) ménagé dans la paroi laté- rale 23 de l'élément cylindrique 15, de manière à rester accou- plésangulairement à ce dernier. De façon analogue, les.disques 26,27 et 28 comportent, sur leur côté tourné vers l'intérieur, des appendices radiaux respectifs 36,37,38, qui viennent en contact avec un siège correspondant (non représenté) ménagé dans la paroi 20 de l'élément formant rotor 4 de manière à réa- liser l'accouplement angulaire des disques 26,27 et 28 audit élément formant rotor. Les disques 27 et 30 comportent des perçages ra- diaux traversants 41 et 42,qul relient des gorges 43, ménagées à l'ln- térleur de la paroi 23 de l'élément cylindrique 15, à des gorges 44; ménagées sur la face extérieure de la paroi latérale 20 de l'élément formant rotor 4, de manière à permettre un certain déplacement d'air à travers ladite chambre annulaire 24. Ce déplacement d'air est favorisé d'une manière complémentaire par l'envoi d'air comprimé à partir du système pneumatique du véhicule par l'intermédiaire de canalisations 45 raccordées à des raccords 46 répartis uniformément autour de la bride annulaire 11 de l'élément formant stator 2. Les disques 27 sont constitués essentiellement de deux plaques circulaires se fai- sant face, qui sont raccordées l'une à l'autre par une plura- lité d'entretoises 47 définissant lesdits trous traversants 41. De façon spécifique les entretoises 47 sont dispo- sées de façon appropriée, c'est-à-dire qu'elles sont en partie inclinées, de manière à faciliter l'obtention d'un débit maxi- mum d'air comprimé envoyé à travers les raccords 46. Le tra- jet suivi par l'air est indiqué par les flèches sur le dessin annexé. Enfin l'élément cylindrique 15 supporte, au mo- yen de sa bride annulaire de tête 16, des dispositifs d'action- nement 52 (qui sont alimentés de façon appropriée d'une manié- re hydraulique ou pneumatique), dont chacun est équipé d'un piston coulissant 53 agencé de manière à comprimer le paquet de disques 25,26,27,28,29,30 de manière à produire une pres- sion élevée de frottement entre les surfaces, qui sont en vis- à-vis les unes des autres, des disques de carbone portés res- pectivement par l'élément formant stator 2 et par l'élément formant rotor 4. De façon appropriée, les dispositifs d'action- nement 52 sont équidistants,et sontprésents en un nombre suffi- sant pour garantir la poussée nécessaire pour un fonctionne- ment correcte du dispositif décélérateur 1. Le fonctionnement du dispositif 1 est le suivant. En l'absence d'une alimentation des dispositifs d'actionnement 52, les disques renfermés dans la chambre 24 ne sont pas serrés les uns contre les autres. Par conséquent les disques 26 et 28 sont entraînés en rotation (de concert avec le disque in- tercalé 27) au moyen de l'élément formant rotor 4, sans inter- férer de façon substantielle avec les disques 25 et 29. L'ab- sence de gêne réciproque entre les disques du rotor et du sta- tor peut être garantie à l'aide de ressorts (non représentés) qui définissent, au moyen de tirants appropriés raccordés aux disques métalliques du stator, le positionnement mutuel entre les disques du stator et du rotor. Lorsque les dispositifs d'actionnement 52 sont alimentés, les pistons 53 se déplacent en serrant les uns con- tre les autres tous les disques contenus dans la chambre 24 de manière à produire respectivement entre les disques 25 et 26 et entre les disques 28 et 29, une transmission de forces de frottement qui conduit à une réduction conséquente de la vitesse de rotation des arbres 7 et 8 et par conséquent à une décélération du véhicule. Si les dispositifs d'actionnement 52 sont dispo- sés de manière à commander de façon sélective la position des pistonsrespectifs53, il est possible de prévoir un sélecteur approprié installé en amont et situé de façon appropriée dans la cabine du conducteur de manière à pouvoir être actionné par ce dernier afin de lui permettre de choisir l'allure de la dé- célération. On notera que pendant le serrage réciproque des- dits disques, les disques en acier 27 et 30 supportent en ou- tre les disques en carbone et permettent une répartition cor- recte de la poussée produite par les dispositifs d'actionne- ment 52 (qui sont, d'une manière appropriée, répartis de façon uniforme sur toute la circonférence), et absorbent également la réaction des liaisons clavetées 32,33,34 et 36,37,38 sur les éléments constituant le stator et le rotor, et permettent l'éva- cuation de la chaleur produite par le frottement de freinage, par les trous traversants 42 ou 41 ou les chambres 43,44, en étant aidés dans cette fonction par "l'effet ventilateur" éta- bli par les entretoises 47 du disque 27 et par ledit écoule- ment d'air comprimé. Les avantages de ce dispositif décélérateur réa- lisé conformément à la présente invention ressortiront d'une manière évidente des caractéristiques de ce dispositif. Tout d'abord l'utilisation de disques en carbone, dont on sait qu'ils sont aptes à résister à une surcharge thermique même pendant des intervalles de temps relativement longs, comme par exemple ceux pendant lesquels un dispositif décélérateur serait utili- sé (de l'ordre de 30-40 secondes) permet d'avoir un dispositif décélérateur léger et possédant de faibles dimensions hors tout. Il apparait à l'évidence que, pour la base du principe mis en oeuvre pour obtenir la décélération, il n'existe plus aucune nécessité de disposer d'un courant électrique considérable, du type nécessaire dans des dispositifs décélérateurs électro- magnétiques. Enfin il ressort à l'évidence que l'on peut ap- porter des modifications au dispositif décélérateur décrit 1, mais sans sortir du cadre de la présente invention. Par exem- ple, ni la structure proposée, ni le nombre des disques de car- bone utilisés, que l'on pourrait accroître ou réduire de façon appropriée, sont un facteur limitatif. Il est également manifeste que l'élément formant stator 2 pourrait être supporté par n'importe quelle structure fixe du véhicule et que, de façon analogue, l'élément formant rotor 4 pourrait être supporté par n'importe quelle partie mo- bile faisant partie du système d'entraînement du véhicule. Par exemple le dispositif décélérateur conforme à l'invention pour- rait être également monté non pas à la sortie de la boite de vitesses mais, moyennant des modifications appropriées, direc- tement sur le système d'entraînement en étant intercalé entre deux éléments de ce système. REVENDICATIONS 1. Dispositif décélérateur pour un véhicule indus- triel, caractérisé en ce qu'il comporte: - des premiers moyens de friction (25,29) destinés à être sup- portés par une structure fixe (3) dudit véhicule; - des seconds moyens de friction (26,28) destinés à être sup- portés par une partie mobile (5,6,7,8) du système d'entrai- nement dudit véhicule, et - des moyens d'actionnement (52) agencés de manière à déplacer lesdits premiers moyens de friction (25,29) par rapport aux- dits seconds moyens de friction (26,28) ou réciproquement, entre une position de repos, dans laquelle lesdits premiers et seconds moyens de friction (25,29;26,28) ne transmettent sensiblement aucune force de frottement, et une position de travail, dans laquelle lesdits premiers et seconds moyens de friction (25,29;26,28) transmettent des forces de frotte- ment aptes à entraîner une réduction de la vitesse dans la partie mobile (5,6,7,8) dudit système d'entraînement, et par conséquent une décélération dudit véhicule. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que lesdits premiers et seconds moyens de friction (27,29;26,28) sont réalisés en un matériau présentant une ré- sistance élevée à une surcharge thermique. 3. Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que ledit matériau est constitué essentiellement par un compositecarboné. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits premiers et se- conds moyens de friction (25,29;26,28) possèdent une structure en forme de disques annulaires disposés sous la forme d'un pa- quet, et sont agencés de manière à être comprimés les uns con- tre les autres dans la direction axiale par lesdits moyens d'ac- tionnement (52). 5. Dispositif selon la revendication 4, caracté- risé en ce qu'un couple desdits disques annulaires constitue lesdits moyens de friction (26,28), entre lesquels est inter- calé un disque de support métallique (27). 6. Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé en ce qu'il comporte un élément formant rotor (4) inter- calé de façon appropriée entre ledit disque métallique (27) et lesdits disques annulaires (26,28) d'une part et ladite par- tie mobile (5,6,7,8) dudit système d'entraînement d'autre part; ledit disque métallique (26) et lesdits disques annulaires de friction associés (26,28), qui sont adjacents au disque métal- lique, étant accouplés angulairement audit élément formant ro - tor (4). 7. Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé en ce que lesdits disques annulaires de friction (25,29) constituant lesdits premiers moyens de friction sont supportés de façon appropriée par un organe formant stator (2) agencé de façon appropriée de manière à être supporté par ladite struc- ture fixe (3) dudit véhicule. 8. Dispositif selon la revendication 7, caracté- risé en ce qu'il comporte au moins un disque métallique auxi- liaire (30) interposé de façon appropriée entre lesdits moyens d'actionnement (52) et un disque annulaire de friction (29) desdits premiers moyens de friction (25,29), ledit disque au- xiliaire et lesdits disques annulaires (25,29) constituant les- dits premiers moyens de friction (30) accouplés angulairement audit élément formant stator (2). 9. Dispositif selon la revendication 8, caracté- risé en ce que ledit disque auxiliaire et ledit disque mé- tallique (27) comportent une pluralité de trous traversants (42,41), qui coopèrent avec des siàges correspondants (43,44) prévus dans ledit élément formant stator (2) et ledit élément formant rotor (4) de manière à former des conduits d'aération aptes à évacuer la chaleur produite, en cours d'utilisation, par lesdits premiers moyens de friction (25,29) et par lesdits seconds moyens de friction (26,28). 10. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdits moyens d'action- nement (52) sont de type hydraulique. 11. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdits moyens d'action- nement (52) sont de type pneumatique.