Brevet FR2598763A1 — publié le 19871120

"Dispositif de freinage" L'invention concerne généralement un dispositif de freinage utilisant, de préférence, un frein du type "à pince" actionné par un vérin à double effet, via un système de levier. L'invention concerne plus particulièrement un perfectionnement permettant de rendre l'effort de freinage relativement indépendant d'une éventuelle variation de course de freinage et/ou d'un rattrapage d'usure défectueux. Les installations industrielles en général, et tout particulièrement les installations de manutention, comportent un certain nombre de dispositifs de freinage déclenchés électriquement, généralement par la disparition d'un courant électrique alimentant une électrovanne ou analogue commandant la pression dans une chambre d'un vérin couplé au mécanisme d'actionnement du frein. Dans un agencement de ce genre, c est donc la disparition de la pression dans une chambre de vérin qui entraîne le serrage du frein. Ceci implique que le piston dudit vérin soit constamment sollicité dans une direction propre à provoquer le serrage du frein. Classiquement, cette sollicitation est fournie par un ressort mécanique, généralement un ressort hélicoïdal enfermé dans le vérin et repoussant le piston dans une direction donnée.Par conséquent, l'effort de serrage dépend entièrement de la compression du ressort mécanique. Si la course de freinage augmente pendant la période d'utilisation du frein, la compression initiale du ressort est moindre et, compte tenu de sa raideur importante, l'effort développé au freinage diminue dans des proportions relativement importantes. Parmi les causes d'une augmentation de la course de freinage, il faut signaler l'usure progressive des garnitures et/ou un mauvais fonctionnement du système de rattrapage d'usure si le frein en est pourvu. L'un des buts de l'invention est de perfectionner le système connu décrit ci-dessus en supprimant le ressort mécanique, de façon à le remplacer par un ressort de raideur plus faible, c'est-à-dire beaucoup moins sensible à d'éventuelles variations de la course de freinage. Un autre but de l'invention est de simplifier le mécanisme de freinage proprement dit, en rendant tout système de rattrapage d'usure inutile. Dans cet esprit, l'invention concerne essentiellement un dispositif de freinage du type comprenant un mécanisme d'actionnement comportant un vérin à fluide à double effet comprenant deux chambres séparées par un piston mécaniquement couplé à au moins un levier lui-même couplé à des moyens formant mâchoires de freinage, une première chambre dudit vérin, dont l'augmentation de volume se traduit par l'ouverture des moyens formant mâchoires de freinage, étant reliée à des moyens générateurs de pression commandés pour provoquer des changements d'état dudit mécanisme d'actionnement, caractérisé en ce qu'une seconde chambre dudit vérin est reliée à un accumulateur de pression à fluide, chargé à une valeur de pression prédéterminée Cette pression est choisie, notamment, en fonction de l'effort de freinage désiré. L'agencement qui vient d'être décrit, qui remplace le ressort mécanique traditionnel par un fluide précomprimé, se traduit par une faible variation de l'effort de freinage en fonction de la position du piston à l'intérieur du corps du vérin, ce qui permet d'obtenir un effort de freinage quasiment constant, quelle que soit la course de freinage et notamment quel que soit l'état d'usure des garnitures. En outre, l'effort de freinage peut être beaucoup plus facilement ajusté à une valeur choisie quelconque, en changeant simplement la pression dans l'accumulateur à fluide précité. Ce dernier est de préférence un accumulateur du type hydropneumatique, un fluide hydraulique incompressible remplissant ladite seconde chambre et une partie dudit accummulateur. Grâce au faible volume de liquide déplacé, ce système a un temps de réponse très court.Ce temps de réponse est de l'ordre, par exemple, de 0,2 seconde au freinage. A l'ouverture des mâchoires du frein, le temps de réponse dépend de la nature des moyens générateurs de pression. Lorsque ceux-ci sont constitués par une pompe entraînée par un moteur, le temps de réponse est de l'ordre de 0,3 seconde. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation actuellement préféré d'un dispositif de freinage conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence au dessin schématique annexé dans lequel: - la figure unique est un schéma de principe du dispositif de freinage conforme à l'invention. Sur le schéma, on a représenté un dispositif de freinage 11 utilisé par exemple dans une installation industrielle en tant que frein de sécurité, actionné, par exemple, lorsqu'un organe mobile quelconque arrive en fin de course ou lors d'une défaillance d'un réseau d'alimentation électrique. Le frein proprement dit comporte, dans l'exemple décrit, un disque tournant 12 solidaire de la partie mobile à freiner, susceptible d'être enserré entre des moyens formant mâchoires de freinage, constituées ici de deux plaquettes de freinage 13, situées de part et d'autre du disque et montées articulées aux extrémités de deux leviers 14, respectivement. Ces leviers sont eux-mêmes articulés en 15 et un vérin à fluide 16 est intercalé entre deux autres extrémités libres 18 desdits leviers, situées de l'autre côté des points d'articulation 15 par rapport aux moyens formant mâchoires de freinage.Ainsi, de façon classique, le corps 16a du vérin 16 est articulé à l'une des extrémités 18 tandis que la tige 20 liée au piston 21 du vérin est articulée à l'autre extrémité 18. Le vérin est du type à double effet, c'est-à-dire qu'il comporte deux chambres 23, 24, délimitées dans le corps 16a, de part et d'autre du piston 21 de façon que les pressions régnant dans ces chambres s'exercent respectivement sur deux surfaces de piston Sj, 2 piston S1, S2. La surface S1 est plus petite que la surface en enraison de la présence de la tige 20 traversant la chambre 23.Des butées à vis 26, réglables, sont respectivement solidaires des leviers 14 et coopèrent avec des butées fixes 27 pour le réglage de la course de freinage, en limitant l'écartement des mâchoires de freinage lorsque celles-ci sont desserrées. La première chambre 23 est telle qu'une augmentation de son volume se traduit par l'ouverture des moyens formant mâchoires de freinage. Elle est remplie d'un fluide hydraulique, par exemple de l'huile, et ce fluide est délivré sous pression par un circuit 30 comportant une pompe 31 entraînée par un moteur 32. L'huile est aspirée par la pompe dans une bâche 33 et transmise à la chambre 23 via un clapet anti-retour 34.Un manocontact 35, branché sur le circuit 30 est connecté pour piloter le moteur 32 de façon à maintenir la pression dans la première chambre 23 entre deux valeurs prédéterminées voisines (minimum et maximum) lorsque les mâchoires de freinage sont desserrées. Une vanne de sécurité 36, sensible à la pression qui règne à la sortie de la pompe est tarée à une pression supérieure et connectée entre la sortie de pompe et la bâche. Par ailleurs, une électrovanne 38 a son circuit hydraulique connecté en dérivation entre le circuit 30 et la bâche 33. Selon l'exemple décrit, son circuit électrique de pilotage doit être alimenté pour la maintenir fermée. A l'ouverture, la pression dans la première chambre 23 est ramenée sensiblement à la pression de la bâche et le frein est actionné par la force développée sur la surface S2 du piston par la pression qui règne dans la seconde chambre 24. Selon une caractéristique importante de l'invention, ladite seconde chambre 24 est reliée à un accumulateur de pression à fluide 40 chargé à une valeur de pression choisie, notamment en fonction de l'effort de freinage désiré. Cet accumulateur peut être entièrement pneumatique, auquel cas là chambre 24 est remplie d'un gaz sous pression, mais il sera de préférence du type hydropneumatique, de sorte que la chambre 24 soit remplie d'un fluide incompressible. Une valve de mise en charge 42 est connectée à la liaison de fluide hydraulique entre l'accumulateur 40 et la chambre 24. Avant toute mise en service du frein, on établit une pression désirée dans l'accumulateur 40 et la chambre 24, en injectant du fluide sous pression via la valve 42. Des moyens de signalisation et/ou d'alarme 44 sont pilotés par un manocontact 45 ou analogue, lui-même relié à la seconde chambre 24 du vérin.Ainsi, la détection d'une pression insuffisante dans la chambre 24 entraîne l'élaboration d'une information électrique et/ou visuelle et/ou sonore, utilisable de différentes façons suivant le type de l'installation. On est donc ainsi assuré que l'actionnement du frein développera une force de serrage suffisante du disque 12. Comme mentionné précédemment, les temps de réponse sont très faibles, en raison des faibles volumes d'huile déplacés. Notamment, à l'ouverture, le moteur 32 a un temps de fonctionnement inférieur à 0,3 seconde. Il est donc très peu sollicité. Pour une ouverture prolongée du frein, seule l'électrovanne 38 reste alimentée, la consommation en énergie électrique est donc très réduite. Le faible encombrement des composants mis en jeu permet d'équiper des installations existantes sans modification importante. Les faibles sollicitations électriques et mécaniques permettent des cadences de fonctionnement très élevées, de 600 à 1200 freinages par heure, par exemple. REVENDICATIONS 1- Dispositif de freinage, du type comprenant un mécanisme d'actionnement comportant un vérin à fluide (16) à double effet comprenant deux chambres (23, 24) séparées par un piston (21) mécaniquement couplé à au moins un levier (14) lui-même couplé à des moyens formant mâchoires de freinage (13), une première chambre (23) dudit vérin dont l'augmentation de volume se traduit par l'ouverture des moyens formant mâchoires de freinage étant reliée à des moyens générateurs de pression commandés pour provoquer des changements d'état dudit mécanisme d'actionnement, caractérisé en ce qu'une seconde chambre (24) dudit vérin est reliée à un accumulateur de pression à fluide (40) chargé à une valeur de pression prédéterminée. 2- Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit accumulateur est du type hydropneumatique et qu'une valve de mise en charge (42) est reliée à cet accumulateur, par exemple connectée à la liaison de fluide hydraulique établie entre ledit accumulateur (40) et ladite seconde chambre (24). 3- Dispositif de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que des moyens de signalisation et/ou d'alarme (44), sont pilotés par un manocontact (45) ou analogue lui-même relié à ladite seconde chambre (24). 4- Dispositif de freinage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, de façon connue en soi, ladite première chambre du vérin est reliée à la sortie d'une pompe (31) entraînée par un moteur (32) et en ce qu'un circuit de dérivation de fluide, incluant une électrovanne (38) ou analogue, est établi entre un circuit de liaison (30) reliant la sortie de ladite pompe à ladite première chambre (23) d'une part et une bâche (33) d'autre part. 5- Dispositif de freinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite électrovanne (38) est telle que ledit circuit de dérivation soit fermé lorsqu'elle est alimentée.