Brevet FR2670476A1 — publié le 19920619

Taquet coulissant pour freinage de mobiles guidés L'inventwon concerne un dispositif amortisseur à dissipation d'énergie destiné à provoquer l'arrêt d'un mobile guidé lors d'un dépassement accidentel de la fin de course en minimisant les effets sur les installations et sur les personnes transportées de la décélération Parmi les mobiles concernés,on peut citer à titre d'éxemple et de manière non limitative: les cabines des ascenseurs et des monte-chargesyles cages des extractions de mine,le matériel roulant sur rails a En ce qui concerne les ascenseurs, les normes éxistantes en particulier la Norme Européenne, imposent que soient placés au bas de la gaine des ascenseurs des amortisseurs qui ont pour but de limiter les effets d'un dépassement. accidentel de la recette inférieure par la cabine. Ces amortisseurs sont de deux types: - amortisseurs à accumulation d'énergie pour les ascen: seurs se déplaçant à des vitesses inférieures à I mètre -par seconde. Il s'agi en général de simples ressorts hélicoidaux faisant butée. amortisseurs à dissipation d'énergie pour les ascenseurs plus rapides elI s'agit généralement d'amortisseurs hydrauliques ou l'effet d'amortissement est obtenu par laminage de l'huile à travers les trous des cylindres contenus dans des cuves hydrauliques sous l'effet des pistons percutés par la cabinet On peut reprocher aux dispositifs éxistants: - la brutalité de leur réaction. -la non sélectivité de Iramortissement calculé pour la pleine charge - leur absence à la fin de course supèrieure alors que le risque de dépassement accidentel exista. Pour les extractions minières > en cas de rupture de câ- ble ou de dépassement accidentel des recettes que ce soit par défsil- lance electro-mécanique ou par glissement des cabales sur les poulies par perte d'adhérence, le seul dispositif d'amortissement est constitué par le resserrement des guidages aux extrémités des puits, l'amortisse- ment du choc étant censé se réaliser par déformation de la cage. Les inconvénients sont là-aussi, la brutalité du choc avec des risques importants pour le personnel transporté et dans tous les cas des dégata considérables aux installations avec des durées d'immobilisation importantes, fort coûteuses pour le exploitations mintères. Pour les mobiles se déplaçant sur des raiîs,autrement dit pour le matériel roulant,on trouve généralement des butoirs qui ne peuvent donc pas jouer le rôle dtamortisseurs. En résumé,2les dispositifs amortisseurs éxistants présen- tent le double inconvénient: - dtêtre brutaux dans leurs effet - de ne pas être sélectifs dans leurs effets,autrement dit de ne pas pouvoir amortir de manière satisfaisante à la fois lorsque la cabine est peu chargée et larsque elle est pleinement chargée. A l'inverse, le dispositif selon l'invention permet de délivrer un effort de freinage moins brutal et adapté à la charge de la cabine.fl présente et outre les avantages suivants: - simplicité de fabrication - standardisation aisée( le changement des caractèristi tues du dispositif ne nécessite que le réglage ou le changement de composants peu coûteux (rondelles Belleville ou rondelles Belleville et clavettes selon le modèle ). - simplicité du montage et en particulier adaptation aisée sur les installations éxistantes. - utilisation possible en fin de course haute sur une ina- tallation. Le dispositif selon l'invention est un taquet qui peut coulisser sur le guidage de la cabine et qui est freiné sur ce guidage l'effort de freinage étant parfaitement détérminé. La cabine dans son déplacement entrante le taquet et se trouve donc freinée par lui. II suffit de disposer sur le guidage plusieurs taquets successifs à des intervalles choisis pour obtenir les effets d'amortissement de la cabine voulus.On peut par éxemple faire choix de trois gammes d'efforts successifs t lot l'arrêt de la cabine en dépassement de recette inférieure sous le seul effet du déséquilibre cabine/cabine ou cabine/contrepoids arrêt obtenu grâce à un premier Jeu de taquets coulissants selon l'in- Invention -2 : l'arrêt de la cabine en chute libre avec la charge minimale obtenu par l'intervention d'un second Jeu de taquets coulissants dont l'effet s'ajoute à celui du Jeu précédent-. 3ot ltarrtt de la cabine en chute libre et à pleine charge,ob- tenu par ltintervettion d'un troisième jeu de taquets coulissants dont l'action se conjugue à celle des deux autres Jeux. Le taquet coulissant selon l'invention est constitué par une piéce eaveloppant le guidage sur ses trois faces libres, munie de patins de frein appliqués sur l'âme du guidage au moyen de res sorts puissantsXen général des rondelles Bellevillesl'effort d'appli- cation étant réglé à une valeur prédéterminée soit au moyen de bou. - lons de serrage soit par précontrainte des rondelles Belleville au moyen d'une presse hydraulique ou d'une presse à vis et blocage de cette position de précontrainte par l'insertion d'un Jeu de clavettes ou de goupilles ou d'axes, L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après à titre d'éxemple non limitatif qui permettra de mieux dégager les avantages et caractèristiques secondaires. Il sera fait appel aux dessins annéxés dans lesquels t - la figure 1 est une vue d'un premier mode de réalisation du taquet coulissant selon l'invention avec réglage de l'effort de freinage par des boulons - la figure 2 est une vue du taquet coulissant selon la figure 1 éclaté en ses composants,représentés chacun une seule fois, - la figure 3 est une vue d'un second mode de réalisation d'un taquet coulissant selon l'invention avec réglage de l'effort de freinage au moyen d'une presse hydraulique ou à vis et mise en place de clavettes - la figure 4 est une vue d'une variante du taquet coulissant selon la figure 3a - la figure 5 est une vue du taquet coulissant selon la figure 4 éclaté en ses composants, représentés individuellement. - les figures 6 et 6bis sont les vues de deux variantes d'un troisième mode de réalisation d'un taquet coulissant selon l'inven- tison. - la figure 7 est une vue schèmatique d'un dispositif selon l'invention, comportant plusieurs taquets coulissants de caractèristiques données. - la figure 8 donne la courbe caractèristique du freinage du dispositif de la figure 7 - la figure 9 donne un éxemple d'application du dispositif selon l'invention à du matériel roulant. En se reportant aux figures t et 2 > on voit un taquet coulissant (1) conforme à l'invention perche de deux fenêtres (2) à travers lesquelles peuvent coulisser deux patins de frein (3) munis de garnitures de freinage (4). Ces patins de frein (3) sont appels qués sur l'âme du guidage (5) au moyen de deux paires de plateaux de répartition (6 et 6 t) séparés par des jeux de rondelles Belleville (7) dont l'effet de compression est obtenu au moyen des boulons (8) vissés dans le taquet (1).En modifiant le vissage des boulons (8) on peut faire varier In effort de freinage du taquet couîissant0n- a la même possibilité en changeant les rondelles Belleville et a tor- tiori en combinant ces deux moyens On peut remarquer que l'on demeure dans le cadre de I'in Invention en n'utilisant qu'un seul Jeu de plateaux de répartition avec un seul patin de frein mobile, le patin opposé devenant solidaire du taquet Dans le mode de réalisation du taquet coulissant selon l'invention représenté sur la figure 3,on trouve un taquet coulissant (9) percé de deux fenêtres (10) à travers lesquelles peuvent se déplacer deux patins de frein Cii) munis de leurs garnitures (12).Cha- que patin de frein (11) est appliqué sur l'âme du guidage (13) sous la poussée d'un plateau (14) muni d'un axe (15) qui sert de support à un Jeu de rondelles Belleville (16) qui éxercent une poussée sur ce plateau en prenant appui sur le plateau (17) bloqué en position par rapport au taquet par les clavettes (i (t8)* Ces clavettes sont mi- ses en place lorsque la presse hydraulique ou à vis de précontrainte des rondelles Belleville est encore en position > Ies fourches de la presse prenant appui sur les plateaux (1?) en A. La figure 4 et la figure 5 donnent une variante du mo- de de réalisation du taquet coulissant selon l'invention de la figure 3. On y trouve un taquet coulissant (19) percé de deux fenêtres (20) à travers lesquelles peuvent se déplacer deux patins de frein (21), munis de leurs garnitures (22) Chaque patin de frein (21) re çoit sur sa face opposée à la garniture de frein la poussée d'un Jeu de rondelles Belleville (23), enfilées sur un axe (24) solidaire du patin de frets Ces rondelles Belleville prennent appui par ailleurs sur les plateaux (25) bloqués en position par rapport au taquet par les clavettes (26) engagées entre les épaulements du taquet (19) et des deux plateaux (25). On volt sur la figure 5 que le montage du taquet cou- lissant sur le guidage est simplifié. Il suffit en effet de présenter le taquet coulissant dans sa position sur le guidage,d'engager en montant à travers la fenêtre (20) chaque patin de frein (21), muni de ses rondelles Belleville (23), parallèlement au guidage, d'engager ensuite sur le taquettperpendiculairement au guidage, chague plateau (25). A l'aide d'une presse agissant sur les plateaux (25)on donne la précontrainte voulue aux rondelles Belleville et l'on engage alors les clavettes de blocage (26).Des lumières circulaires sont prévues dans les plat eaux (25) pour le dégagement des axes (24) des patins de frein Les figures 6 et 6bis donnent un troisième mode de réa- lisation du taquet coulissant selon l'invention. Sur la figure 6 on trouve ut taquet coulissant (28) traversé par deux patins de frein (29) agissant sur Itame du guidage (30). Lteffort de freinage est abtenu par des leviers (31) prenant appui d'une part sur le taquet par les axes (32) et d'autre part sur les patins de frein par les axes (33)* L'effort est éxercé sur ces leviers par les rondelles Belle- ville (34) comprimées à l'aide des écrous (35) vissés sur l'axe t36) qui traverse les bras de leviers (31) Sur la figure 6bis, on trouve un taquet coulissant (28bis) traversé par deux patins de frein (29bis) agissant sur ltAme (30bis) du guidage, L'effort de freinage est obte nu par des leviers (31bis), articulés entre eux par l'axe (32bis),en appui sur Les patins de frein par les axes (33bis) et soumis à l'ac- tion de rondelles Belleville C34bis) comprimées sur l'axe (36bis) au moyen des écrous (35bis). On constate à travers ces divers modes de réalisa tion que l'on a toujours deux possibilités de réglage de l'effort de freinage, d'une part par le choix de la nature et du nombre des ron- delles Belleville (7, 16, 23, 34, 34bis) et d'autre part à travers le vis- sage des boulons ou des écrous (8, 35, 35bis) ou à travers le dimen- sionnement des clavettes (18, 26). Par ailleurs en multipliant les taquets coulissants sur le guidage et en variant leurs carcatèristiques de freinage et leurs écartements > on peut composer toute une gamme d'amortissements de la course d'un mobile guidé,les efforts de freinage des taquets coulissants successivement rencontrés se cumulant, A titre d'éxemple, les figures 7 et 8 en donnent sommairement une illustration: trois Jeux de taquets coulissants B et B', C et C', D et Dt sont positionnés sur le guidage E et sur Ie guidage Et de la figure 7, La figure 8 donne le graphique des efforts de freinage cumulés correspondants. La figure 9 schématise à titre d'éxemple et de manière non limitative ltapplication du taquet coulissant selon l'invention au ralentissement puis à l'arrêt du matériel roulant lors d'un dépas serment de fin de course. Irone poutre de choc (37) est dotée à ses deux extrêmités de taquets coulissants (38) selon l'invention qui peuvent coulisser sur deux rails (39) solidement ancrés dans les quais (40) D'autres Jeux de taquets coulissants (41 > 42,43) selon l'invention complètent le freinage de la poutre de choc (37) avant l'intervention du butoir traditionnel de fit de course (44). Des dispositions analogues à celle de la poutre de choc (37) qui solidariseraient des taquets situés dans un même plan horizontal sont évidemment applicables aux mobiles guidés se déplaçant verticalement. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'arrêt de mobiles guidés caractèrisé en ce qu'il comporte au moins un taquet (t) coulissant sur le guidage, épousant la farme de celui-ci, et muni d'au moins, un patin de frein (3)- qui peut se déplacer d'équerre au guidage dans le taquet et qui est appliqué sur ce guidage par l'action drau moins un ressort C7), 2) Dispositif selon la reveudication 1 caractèrisé en ce que les appuis du ressort sont constitués d'une part par un plateau (6) au contact du patin di frein et d'autre part par un second plateau (6') dont la position par rapport au taquet est bloquée par des boulons (8) traversant ce plateau et vissés dans le taquets 3rr Dispositif selon la revendication 1 caractèrisé en ce que les appuis du ressort sont d'une part un plateau (14) au contact du patin de frein et d'autre part un second plateau (17) dont la position par rapport au taquet est bloquée par au moins une clavette (18). 4) Dispositif selon la revendication 1 caractèrisé en ce que les appuis du ressort sont d'une part un plateau au contact du patin de frein et d'autre part un second plateau dont la position par rapport au taquet est bloquée par au moins un axe métallique. 5) Dispositif selon la revendication t caractèrisé en ce que l'action du ressort s'effectue sur les extrmités de deux bras de levier (31) en appui sur le taquet par leur autre extrêmité (32) et agissant sur les patins de frein en un point intermédiaire (33 > 6) Dispositif selon la revendication 1 caractèrisé en ce que l'action du ressort fi'effectue sur les extrêmités de deux bras de levier (31 bis) croisés et articulés en aUi à ce croisement (32bis) et agissant sur les patins de frein à leur autre extrêmité (33bis). 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractèrisé en ce que le taquet coulissant comporte du côté opposé à l'arrivée des mobiles guidés des entailles (20) permettant d'engager les patins de frein parallèlement au guidage dans le taquet jusques à leur position de service. 8) Dispositif selon les revendications 1 à 7 caractèrisé en ce outil comporte au moins deux taquets coulissants selon l'invention solidaires d'une poutre de choc pour les mobiles guidés,