Brevet FR2652619A1 — publié le 19910405

L'invention se rapporte à un générateur de pression hydraulique, du type maître-cylindre, notamment pour dispositif de freinage et concerne également un dispositif de freinage muni d'un tel générateur de pression. Dans un système de freinage, notamment dans le domaine de la manutention industrielle, tous les éléments et circuits sont conçus pour un maximum de fiabilité et de longévité. A titre d'exemple, un tel dispositif de freinage dit "à manque d'énergie" a été décrit dans la demande de brevet français n" 2 598 763 déposée le 20 Novembre 1987. Pour ce qui concerne les générateurs de pression du type maîtrecylindre, on sait que le joint d'étanchéité à lèvre lié au piston, peut se détériorer prématurément du fait de son rôle d'obturateur de l'orifice de nourrice relié au réservoir de fluide d'actionnement. Cet inconvénient leur fait parfois préférer d'autres types de générateurs de pression pour les dispositifs de freinage du type indiqué ci-dessus. C'est ainsi que le document cité décrit un générateur de pression constitué par une pompe volumétrique entraînée par un moteur électrique. L'un des buts de l'invention est de proposer un générateur de pression, du type maître-cylindre, de grande fiabilité et longévité, dans lequel cet inconvénient est éliminé par construction. Un autre but de l'invention est de proposer un tel générateur, de conception simple et susceptible d'etre actionné par différents types de moyens d'actionnement, également simples et peu coûteux. Dans cet esprit l'invention concerne donc un générateur de pression hydraulique du type comprenant un cylindre et un piston adapté à être déplacé dans ce cylindre par des moyens d'actionnement, ce piston formant une paroi mobile d'une chambre à volume variable communiquant d'une part avec un réservoir hydraulique, par un conduit, et d'autre part avec un circuit hydraulique, le déplacement du piston lors d'une course d'actionnement venant interrompre la communication avec ledit réservoir hydraulique, caractérisé en ce que ledit conduit communique avec ladite chambre à volume variable par un orifice débouchant d'une paroi de fond de celle-ci et en ce qu'un moyen d'obturation tel qu'un pointeau, mobile suivant la direction de déplacement dudit piston, est placé en regard dudit orifice de façon à l'obturer lors d'une course d'actionnement dudit piston. De façon simple, ledit pointeau est monté coulissant dans un alésage borgne pratiqué dans ledit piston et il est sollicité vers ledit orifice par un moyen élastique. L'invention concerne aussi un dispositif de freinage incorporant un tel générateur de pression et plus particulièrement un dispositif de freinage du type comprenant un mécanisme d'actionnement comportant un vérin à fluide comprenant, une première chambre reliée à des moyens générateurs de pression commandés pour le relâchement du frein, et un piston sollicité pour comprimer cette chambre. Dans un tel dispositif de freinage, ledit générateur de pression hydraulique selon la définition qui précède constitue ou au moins fait partie des moyens générateurs de pression commandés précités. Le piston peut être sollicité par un ressort mécanique. De préférence, le vérin sera du type à double effet avec sa seconde chambre reliée à un accumulateur de pression à fluide, chargé à une valeur prédéterminée. L'invention sera mieux comprise et d'autre avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un générateur de pression conforme à l'invention ; et - la figure 2 est une vue schématique d'un dispositif de freinage incorporant un tel générateur de pression hydraulique. En se reportant plus particulièrement à la figure 1, on a représenté un générateur de pression hydraulique 11 comprenant un cylindre 12, un piston 13 évoluant dans ce cylindre et un réservoir de fluide hydraulique 15 (huile) jouxtant ici la paroi extérieure du cylindre 12. L'une des extrémités axiales du cylindre est fermée par une sorte de manchon 16 abritant une partie des moyens d'actionnement du piston 13, en l'occurrence ici une vis d'actionnement 18 du type vis à billes. L'extrémité extérieure de cette vis à billes 18 est pourvue d'un carré d'entraînement 19 destiné à permettre la manoeuvre par un dispositif d'entraînement rotatif convenable.Le piston 13 forme une paroi de fond, mobile, d'une chambre à volume variable 20 communiquant par un conduit 22 avec le réservoir hydraulique 15 et par un conduit 23 avec un circuit hydraulique d'utilisation, non représenté sur la figure 1, par exemple un circuit hydraulique de freinage. Le conduit 22 est pratiqué dans une paroi de fond 24, fixe, de la chambre 20, constituant également le fond du cylindre. Le conduit 23 est pratiqué dans la paroi latérale du cylindre, près de la paroi de fond 24. Le piston est sollicité vers l'extrémité interne de la vis d'actionnement 18 par la pression qui règne dans la chambre 20 et par un ressort 25 monté dans celle-ci. L'agencement comporte aussi classiquement, un joint annulaire à lèvre 26 logé dans une gorge annulaire ménagée dans la surface latérale du piston. Ce joint est en contact avec la surface interne du cylindre. I1 est à noter que ce joint à lèvre ne rencontre aucun orifice de nourrice le long de sa course dans le cylindre. Cependant, le déplacement du piston 13 pendant une course d'actionnement vient interrompre la communication avec le réservoir hydraulique 15.Pour ce faire, selon une caractéristique de l'invention, le conduit 22 communique avec la chambre à volume variable 20 par un orifice 22a débouchant d'une paroi de fond de celle-ci, en l'occurrence la paroi 24, tandis qu'un moyen d'obturation, tel qu'ici un pointeau 30, monté mobile suivant la direction de déplacement dudit piston, est placé en regard dudit orifice 22a formant siège, de façon à l'obturer lors d'une course d'actionnement dudit piston. Le pointeau 30 fait saillie dans la chambre 20 et est sollicité dans la direction dudit orifice par un moyen élastique. Plus précisément, il est monté coulissant dans un alésage borgne 32 pratiqué dans le piston 13 et le moyen élastique est constitué par un ressort hélicoïdal 34 travaillant en compression entre le fond de l'alésage 32 et l'extrémité correspondante du pointeau.Dans l'exemple décrit, le pointeau 30 et la partie extrême du conduit 22 sont alignés suivant l'axe du cylindre 12. Le pointeau 30 comporte une lumière longitudinale 36 et une butée, telle qu'une goupille 38, solidaire du piston, est engagée dans cette lumière pour définir avec celle-ci une position stable du pointeau pour laquelle ledit pointeau est éloigné de l'orifice 22a lorsque ledit piston est au début de sa course d'actionnement. La figure 2 montre, à titre d'application, un dispositif de freinage 111 utilisé par exemple dans une installation industrielle en tant que frein de sécurité et incorporant un générateur de pression hydraulique du type décrit ci-dessus. Un tel dispositif de freinage est, par exemple, mis en oeuvre lorsqu'un organe mobile quelconque arrive en fin de course ou lors d'une défaillance d'un réseau d'alimentation électrique. Le frein comporte un disque tournant 112 solidaire de la partie mobile à freiner, placé entre deux mâchoires de freinage comportant ici deux plaquettes de freinage 113 situées de part et d'autre du disque et montées articulées aux extrémités de deux leviers 114, respectivement. Ces leviers sont eux-memes articulés en 115 entre deux points d'une traverse commune 117. Un vérin à double effet 116 est intercalé entre deux autres extrémités libres 118 des leviers. Plus précisément, le corps 116a du vérin 116 est articulé à l'une des extrémités 118 tandis que la tige 120 liée au piston 121 du vérin est articulée à l'autre extrémité 118. Le vérin comporte deux chambres 123, 124 de part et d'autre du piston 121. Des butées à vis 126, réglables, sont respectivement solidaires des leviers 114 et coopèrent avec des butées fixes 127 pour le réglage de la course de freinage, en limitant l'écartement des mâchoires de freinage lorsque celles-ci sont desserrées. Une augmentation de volume de la chambre 123 se traduit par l'ouverture des mâchoires de freinage.Elle est remplie d'un fluide hydraulique, en l'occurrence de l'huile, délivré sous pression par des moyens générateurs de pression commandés 130, incluant notamment un générateur de pression hydraulique lla, du type décrit ci-dessus. Outre ce générateur formant maître-cylindre, lesdits moyens générateurs de pression comportent une pompe 131 entraînée par un moteur 132. L'huile est aspirée par la pompe dans une bâche 133 et transmise à la chambre 123 via à un clapet anti-retour 134. Un mano-contact 135 branché entre le clapet et le vérin, à la sortie du générateur lla est connecté pour piloter le moteur 132 de façon à maintenir la pression dans la chambre 123 entre deux valeurs prédéterminées voisines (minimum et maximum) lorsque les mâchoires de freinage sont desserrées.Une vanne de sécurité 136; 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. Une électrovanne 138 a son circuit hydraulique connecté en dérivation entre la sortie du clapet 134 et la bâche 133. Son circuit électrique de pilotage peut être alimenté pour maintenir l'électrovanne fermée. Lorsque cette électrovanne s'ouvre, la pression dans la chambre 123 est ramenée sensiblement à la pression de la bâche et le frein est actionné par la force développée par la pression qui règne dans la chambre 124. Cette dernière est reliée à un accumulateur de pression à fluide 140 chargé à une valeur de pression choisie en fonction de l'effort de freinage désiré.L'accumulateur 140 est de préférence du type hydropneumatique de sorte que la chambre 124 se trouve remplie d'un fluide incompressible. Une valve de mise en charge 142 est connectée à la liaison de fluide entre l'accumulateur 140 et la chambre 124. Avant toute mise en service du frein, on établit une pression désirée dans l'accumulateur 140 et la chambre 124 en injectant du fluide sous pression via la valve 142. Des moyens de signalisation et/ou d'alarme 144 sont pilotés par un mano-contact 145 ou analogue, lui-meme relié à la chambre 124 du vérin. Ainsi, la détection d'une pression insuffisante dans la chambre 124 entraîne l'élaboration d'un signal d'alarme.Le dispositif de freinage qui vient d'etre décrit est conforme, dans son ensemble, à celui qui a été décrit dans la demande de brevet français nO 2 598 763 mentionnée ci-dessus. Cependant, les moyens générateurs de pression commandés 130 sont complétés par le générateur de pression hydraulique 1la. Le conduit 22 de ce générateur est relié à la sortie du clapet anti-retour 22 et son conduit de sortie 23 est relié à la chambre 123 du vérin 116. Le générateur lla diffère principalement de celui qui est décrit en référence à la figure 1 par le fait que la vis à billes est remplacée par une simple tige coulissante 18a formant plongeur. Ce dernier est déplacé par un levier 40 lui-meme couplé à un dispositif électromagnétique 41. Dans l'exemple décrit, le générateur de pression hydraulique lla se substitue en parallèle avec le circuit comprenant la pompe 131 et le moteur 132 lui-meme piloté par le manocontact 135, lorsque le dispositif électromagnétique 41 est commandé. L'adjonction de ce générateur de pression hydraulique lla permet par exemple un desserrage ou un serrage progressif du frein, notamment pour contrôler l'abaissement" d'une charge. Le générateur de pression hydraulique 11a peut également être utilisé seul en remplacement de la centrale hydraulique composée du moteur 132, de la pompe 131 et des organes de commande ou de sécurité correspondants. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation du générateur de pression hydraulique décrit ou à l'application qui a été envisagée. De nombreuses variantes du générateur de pression sont possibles, notamment en ce qui concerne les moyens d'actionnement. En particulier, le piston 13 peut comporter une masse polaire excitée par un solénoïde enroulé autour du manchon 16. Concernant les applications, il est bien évident que le générateur de pression peut être utilisé pour commander un frein à "émission d'énergie hydraulique" tel que par exemple un frein d'automobile. REVENDICATIONS 1. Générateur de pression hydraulique du type comprenant un cylindre (12) et un piston (13) adapté à être déplacé dans ce cylindre par des moyens d'actionnement, ce piston formant une paroi mobile d'une chambre à volume variable (20) communiquant d'une part avec un réservoir hydraulique, par un conduit (22J, et d'autre part avec un circuit hydraulique, le déplacement du piston lors d'une course d'actionnement venant interrompre la communication avec ledit réservoir hydraulique, caractérisé en ce que ledit conduit communique avec ladite chambre à volume variable par un orifice (22au débouchant d'une paroi de fond (24) de celle-ci et en ce qu'un moyen d'obturation (30) tel qu'un pointeau, mobile suivant la direction de déplacement dudit piston, est placé en regard dudit orifice de façon à l'obturer lors d'une course d'actionnement dudit piston. 2. Générateur de pression hydraulique selon la revendication i, caractérisé en ce que ledit pointeau (30 est monté coulissant dans un alésage borgne pratiqué dans ledit piston (13) et en ce qu'il est sollicité vers ledit orifice par un moyen élastique (34). 3. Générateur de pression hydraulique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen élastique est constitué par un ressort hélicoïdal (34) logé dans ledit alésage borgne. 4. Générateur de pression hydraulique selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit pointeau (30) comporte une lumière longitudinale (36) et en ce qu'une butée telle qu'une goupille (38J, solidaire dudit piston est engagée dans cette lumière pour définir avec celle-ci une position stable du pointeau pour laquelle celui-ci se trouve éloigné dudit orifice (22au lorsque ledit piston est au début de sa course d'actionnement. 5. Générateur de pression hydraulique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit piston (13) est couplé à une vis d'actionnement (18), de préférence une vis à billes. 6. Générateur de pression selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit piston est couplé à une tige d'actionnement coulissante (18a), mobile axialement dans un manchon formant une extrémité dudit cylindre. 7. Dispositif de freinage du type comprenant un mécanisme d'actionnement comportant un vérin à fluide (116J comprenant, une première chambre (123) reliée à des moyens générateurs de pression commandés pour le relâchement du freinage et un piston sollicité pour comprimer cette chambre, caractérisé en ce que lesdits moyens générateurs de pression commandés comprennent au moins un générateur de pression hydraulique (lla) selon l'une des revendications précédentes. 8. Dispositif de freinage selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit vérin à fluide (116) est à double effet et comprend une seconde chambre (124) reliée à un accumulateur de pression (140) à fluide, chargé à une valeur prédéterminée. 9. Dispositif de freinage selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit générateur de pression hydraulique est inséré dans un circuit comprenant une pompe (131) entraînée par un moteur (132) et un mano-contact (135J ou analogue, sensible à la pression régnant dans ladite première chambre du vérin à double effet, ledit mano-contact commandant le moteur pour maintenir la pression dans ladite première chambre dans des limites voisines prédéterminées.