Brevet FR2650868A1 — publié le 19910215

La présente invention concerne des freins et des embrayages comportant une structure spéciale du moyeu et permettant une maintenance facile. La demande de brevet des Etats-Unis No. de série 095.201 décrit un frein ou un embrayage à double disque dans lequel des blocs de friction sont facilement amovibles. D'autres agencements pour le changement rapide des sabots de freins sont présentés dans l'US-A-3.388.775 délivré à Baynes et coll. et dans le brevet Klaue No. 3.885.650. La nécessité de pouvoir facilement démonter et remplacer un matériau de friction Usé a été reconnue. On connait également l'emploi de pièces interchangeables dans des freins et dans des embrayages si cela est souhaitable, comme indique, par exemple dans l'US-A-3.964.583 délivré à Montalvo. Un frein ou un embrayage à simple disque et à simple action peut comporter un ou plusieurs ensembles à pistons et cylindres pneumatiques pour forcer le matériau de friction en contact avec un disque tournant par rapport à la carrosserie qui supporte les ensembles à pistons et cylindres. Dans une utilisation comme frein, une unité fixe est mise en prise avec une unité rotative pour arrêter le mouvement de cette dernière. En fonctionnement comme embrayage, apres la mise en prise, les deux unités se déplacent en même temps. Le mécanisme d'accouplement à friction de la présente invention comporte un nouveau moyeu utilisable soit en configuration de frein, soit en configuration d'embrayage, en réduisant ainsi le stock des pièces de rechange nécessaire. Des ensembles à pistons et cylindres, des disques et des colliers à coin de montage identiques sont également utilisables soit sur les freins soit sur les embrayages. L'ensemble (ou les ensembles) à pistons et cylindres sont montés sur un collier à coin. Dans le cas d'un frein, le collier à coin est fixé au châssis d'une machine. Dans le cas d'un embrayage, le collier à coin est monté sur un arbre rotatif. Dans l'un ou l'autre cas, le matériau de friction supporté sur la face extérieure du piston est déplacé au moment de la mise en prise avec un disque placé face à face, lequel porte de préférence des ailettes afin de faciliter la dissipation de chaleur. Le moyeu central de l'ensemble est structuré de manière que dans une position il soit utilisable dans une configuration de frein et dans la position inversée, le moyeu puisse fonctionner comme embrayage. Un adaptateur 33, un palier 35, une fixation d'adaptateur 34 sont ajoutés pour la fonction d'entrainement sur l'embrayage. Ces simplifications, en même temps que le démontage facile du matériau de friction, assure un service et un remplacement économique des pièces. Un ou plusieurs ensembles à pistons et cylindres, qui ont des plaques de base de cylindres en forme de disques, sont montés grâce à des vis sur un collier à coin. Ces ensembles à pistons et cylindres comportent des colonnettes cylindriques de transmission creuses dépassant des plaques de base des cylindres et fixées à ces cylindres par des vis amovibles. -Les colonnettes maintiennent en place des garnitures de friction ayant généralement la forme d'un disque, si bien que le démontage des colonnettes permet de retirer la garniture à friction en la faisant glisser radialement vers l'extérieur. En démontant un raccord à air grâce auquel de l'air sous pression pénètre dans le cylindre pour manoeuvrer le piston, et en démontant des vis de fixation, il est possible de démonter pour l'entretien la totalité de l'ensemble piston et cylindre, y compris la plaque de base des cylindres. Les garnitures en matériau à friction sont placées face à un disque portant des ailettes contre lequel elles sont poussées lorsque de l'air sous pression est introduit dans les cylindres afin de mettre en prise le frein ou l'embrayage. Quand la pression d'air est dégagée les garnitures de friction sont retirées et dégagées. Lorsque le moyeu central du mécanisme est fixé à un arbre rotatif et le collier à coin fixé à un châssis de machine, le mécanisme fonctionne comme frein. Quand la position du moyeu est inversée et que le moyeu est fixé au collier à coin, un adapateur à dents permet de monter le disque à ailettes sur un arbre entrainé et le mécanisme fonctionne comme embrayage. Après mise en prise, l'arbre entrainé fait tourner le moyeu, qui à son tour entraine en rotation le disque à ailettes et fait tourner le collier à coin en méme temps. Ainsi, le dispositif peut fonctionner soit comme frein, soit comme embrayage, du fait que son moyeu est reversible. Ces objets ainsi que d'autres objets et avantages du mécanisme d'accouplement à friction à simple disque de l'invention seront plus complètement compris d'après la description détaillée ci-dessous et d'après les dessins annexes. Dans les dessins annexés, des numéros de référence identiques désignent des pièces semblables. La figure 1 est une-vue éclatée d'un frein selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale du frein assemblé de la figure 1; la figure 3 est une vue éclatée du mécanisme en configuration d'embrayage; et la figure 4 est une vue en coupe transversale de l'embrayage assemblé de la figure 3. Les figures 1 et 2 représentent un frein selon l'invention. Des ensembles à pistons et cylindres 10, dont six sont représentés sur la figure 1 bien qu'un nombre quelconque, supérieur à six, soit utilisable, sont fixés au moyen des plaques de base de cylindres 11 sur une plaque de montage de cylindres ou collier à coin 12 par des fixations 13. Sur la forme de réalisation préférée illustrée, deux vis 13 fixent chaque ensemble piston et cylindre 10 au collier à coin 12. La plaque de montage du cylindre ou collier à coin 12 est, elle-mâme, fixée à un châssis de machine (non représenté) par des boulons à réaction 14 qui passent à traver.s une fente 15 prévue à la périphérie du collier à coin 12 dans la configuration de frein des figures 1 et 2. Chaque ensemble à piston et cylindre 10 comporte la plaque de base i1l du cylindre, un ensemble à piston 16, un collier de piston 17 en forme de segment, des colonnettes cylindriques de transmission 18 (deux par ensemble à piston et cylindre) et des vis amovibles 19 de colonnettes servent à fixer les colonnettes 18 sur la plaque de base du cylindre 11, laquelle est fixée au collier à coin 12 par des vis de fixation 13. Les colonnettes de transmission 18 s'étendent depuis le collier de piston 13 en passant par les fentes 20 de la périphérie d'une garniture 21 en matériau de friction, lequel au moment de la mise en prise avec le disque de friction 22 accouple à friction le disque 22 avec le collier à coin 12 et donc avec le bâti de la machine, en arrêtant ou en commande la rotation relative des pièces. Le disque à friction 22 est. de préférence équipé d'ailettes comme représente sur la figure pour la dissipation de la chaleur créée au moment de la mise en prise du frein. Toutes les pièces décrites jusqu'à maintenant, sauf les boulons à réaction 14, existent également dans la configuration d'embrayage du mécanisme comme représenté sur les figures 3 et 4. Les figures 2 et 4 représentent également les raccords à air 23 grâce auxquels de l'air sous pression est introduit dans les cylindres des ensembles à pistons et cylindres 10 afin de déplacer les garnitures à friction 21 vers l'extérieur et les amener en prise avec le disque à friction 22. Il est possible également de manoeuvrer les ensembles à pistons et cylindres par un système hydraulique, comme le comprendront les spécialistes en frein et embrayage. Le moyeu central 24 comprend une pièce généralement cylindrique avec une bride périphérique 25 à une extrémité. Dans la configuration de frein représentée sur les figures.1 et 2, le moyeu 24 est fixé au disque de friction 22 pour se déplacer avec lui au moyen des boulons de montage 26 du moyeu de disque. Un palier 27 et un manchon de palier 28 entourent le moyeu central 24 et le palier ainsi que le manchon de palier ont respectivement des bagues de fixation 29 et 30. Un joint graisseur approprié 31 est disposé entre le moyeu 24 et le disque à friction 22. Au moment du déclenchement des ensembles à pistons et cylindres dans la configuration de frein des figures 1 et 2, les garnitures à friction 21 viennent en prise avec le disque de friction 22 et un arbre (non représenté) claveté sur le moyeu 24 est empêché de tourner par rapport au châssis de la machine sur laquelle la plaque de montage du cylindre ou collier à coin est fixée au moyen des boulons à réaction 14. - Quand le mécanisme est employé comme embrayage, le moyeu 24 et les pièces qui lui sont associées, c'est-à-dire le palier 27, le manchon de palier 28, les bagues de fixation 29 et 30 et le joint graisseur 31 sont inversés par rapport à la position représentée sur les figures 1 et 2, pour prendre la position représentée sur les figures 3 et 4, si bien que la bride 25 du moyeu 24 est tournée vers le collier à coin 12 et fixée à ce collier au moyen des boulons 32 comme on le voit mieux sur la figure 4. Dans la configuration de frein des figures 1 et 2, les boulons 32 fixent le manchon de palier 28 au collier à coin. En revenant aux figures 3 et 4 qui représentent le mécanisme utilisé comme embrayage, on peut voir qu'un adaptateur à dents généralement désigné par le numéro de référence 33 est fixé au disque 22 au moyen des fixations 34 et supporté par un palier 35 sur l'arbre entrainé (non représenté). Des vis 34 maintiennent l'adaptateur à dents 33 sur le disque 22 et le manchon de palier 28. Dans cette configuration d'embrayage, un palier supplémentaire 35 est installé comme représenté sur les figures 3 et 4. L'adaptateur à dents 33 peut ainsi transmettre le mouvement de rotation d'un arbre d'entrainement au disque à friction 22 à une vitesse prédéterminée, en embrayant le collier à coin 12 qui est monté sur le moyeu central 24 et supporté par un arbre entraîné (non représenté sur les dessins). Le fait que le moyen et d'autres pièces identiques soient utilisables soit sur un frein, soit sur un embrayage, en retournant simplement le moyeu de 180' et en ajoutant l'adaptateur à dents dans le cas d'un embrayage, réduit le nombre des pièces spéciales à fabriquer, et les stocks de pièces de rechange sont considérablement réduits. Dans le cas de l'emploi soit comme frein, soit comme embrayage, les garnitures en matériau à friction 21 peuvent être facilement remplacées en démontant les colonnettes et les vis 18 et 19 sans démonter la totalité du dispositif et les ensembles a pistons et cylindres 10 sont également complètement démontables. Différentes modifications, substitutions et - variantes des formes de réalisation préférées présentées ci-dessus apparaîtront aux spécialistes de la technique sans sortir du cadre ni de l'objet de l'invention. REVENDICATIONS 1. Mécanisme d'accouplement à friction utilisable comme frein ou comme embrayage, qui comporte un moyeu central (24) généralement cylindrique avec une bride radiale (25) à une extrémité, laquelle bride peut être fixée sur un disque à friction (22) pour faire fonctionner le mécanisme comme frein, ou laquelle bride peut être fixée sur un collier à coin (12) monté. sur un arbre pour faire fonctionner le mécanisme comme embrayage. 2. Mécanisme selon la revendication 1, dans lequel le collier à coin (12) supporte un ou plusieurs ensembles à pistons et cylindres (10). 3. Mécanisme selon la revendication 1, dans lequel le disque à friction (22) comporte des ailettes verticales pour la dissipation de chaleur. 4. Mécanisme selon la revendication 1, dans lequel le collier à coin (12) est immobilisé contre les mouvements de rotation. 5. Mécanisme selon la revendication 1, dans lequel le collier à coin (12) est libre de subir des mouvements de rotation. 6. Frein à friction comprenant un moyeu- (24) généralement cylindrique entouré par un manchon de palier (28), un disque à ailettes (22) fixé à une extrémité dudit moyeu portant une bride (25), et une plaque de montage (12) immobilisée contre tout mouvement de rotation, ladite plaque de montage portant des ensembles à pistons et cylindres (10). 7. Frein selon la revendication 6, dans lequel les ensembles à pistons et cylindres (10) comportent des colonnettes de montage amovibles (18) pour remplacer facilement les garnitures à friction (21). 8. Embrayage à friction comprenant un moyeu central (24) généralement cylindrique avec, à une extrémité du moyeu, une bride (25) orientée radialement, ledit moyeu étant fixé à une plaque (12) de montage de cylindres portant des ensembles à pistons et cylindres (10) pour la mise en prise des garnitures à friction (21) desdits ensembles à pistons et cylindres avec un disque de friction (22) pour provoquer la rotation relative du disque à friction et du collier à coin quand l'embrayage est en prise. 9. Embrayage selon la revendication 8, dans lequel les garnitures à friction (21) -sont maintenues en place par des colonnettes amovibles (18). 10. Embrayage selon la revendication 8, comprenant un adaptateur à dents (33) supporté par un palier (35) sur un arbre tournant.