Brevet FR2767109A1 — publié le 19990212

FREIN DE BARRE DE NAVIRE La présente invention concerne un frein de barre pour navire et en particulier un frein pour une barre à roue. Ce frein de barre est disposé sur un appareil à gouverner du type à colonne ou à cloison, dont la roue est solidaire d'un arbre qui est guidé en rotation dans au moins un palier1 et en particulier un palier fixe situé entre ladite roue et l'organe de transmission du mouvement qui est, lui aussi, solidaire de l'arbre, relié au gouvernail par des moyens de commande classiques par drosses ou par bielles. Le frein de barre est normalement utilisé à quai pour éviter les mouvements de gouvernail. II est parfois utilisé en navigation pour immobiliser la barre; dans ce cas, I'utilisateur doit pouvoir reprendre la barre en main dans toutes les conditions avant même de désactiver le frein et, dans ces conditions particuliéres, le frein doit conserver son serrage initial et surtout rester insensible aux mouvements de la roue. La présente invention propose un système de frein de barre qui présente des garanties d'efficacité et surtout de sécurité pour éviter notamment une accentuation du freinage en cas de reprise en main de la barre en cours de navigation. Selon l'invention, le palier fixe de l'arbre de roue, comporte une portion aménagée avec un filetage sur lequel s'engage un écrou muni de moyens pour être manoeuvré à volonté, lequel écrou est centré sur l'axe dudit arbre et comporte un prolongement qui se loge entre ledit palier et un épaulement radial solidaire de l'arbre, situé du côté de la barre. Cet écrou tend ainsi, lorsqu'on le tourne dans un sens sur le filetage du palier, à exercer un effort de traction sur l'arbre en prenant appui par son prolongement sur ledit épaulement côté roue, ce qui a pour effet de freiner l'arbre sous l'effet de la pression qui s'exerce entre un autre épaulement radial faisant office de piston, solidaire dudit arbre du côté de l'organe de transmission de mouvement, et une surface radiale fixe située entre le palier et ledit organe de transmission de mouvement; à l'inverse, lorsqu'on le tourne dans l'autre sens, ledit écrou tend à libérer ledit arbre. Toujours selon l'invention, L'écrou est aménagé de façon à obtenir une différence notable, entre les efforts de frottement au niveau du couple écrou palier, d'une part, et au niveau du couple écrou - épaulement côté roue, d'autre part, les efforts résultant du frottement au niveau de ce dernier couple étant le plus réduit possible. Ainsi, par exemple, la zone annulaire où s'établit le contact entre le prolongement de l'écrou et l'épaulement solidaire de l'arbre côté barre, peut avoir une surface qui est nettement inférieure à la surface de contact des filetages entre eux, c'est-à-dire des filetages aménagés sur l'écrou et sur le palier fixe; cette zone annulaire peut également avoir un diamètre maxi qui correspond au diamètre de la partie filetée du palier, c'est-à-dire au diamètre interne de l'écrou. Selon une autre particularité de l'invention, il est également possible d'interposer un roulement de butée entre l'écrou et l'épaulement de l'arbre de la roue. Selon une autre disposition de l'invention, L'écrou est de préférence réalisé en matériau plastique du genre résine polyamide, telle que connue sous la dénomination PA6. Selon une autre disposition de l'invention, I'épaulement de l'arbre soumis directement à la pression de l'écrou se présente sous la forme d'une bride soudée sur ledit arbre, laquelle bride est aménagée de façon universelle pour accueillir tout type de moyeu de roue. Toujours selon l'invention, L'organe de transmission de mouvement solidaire de l'arbre, comporte un épaulement faisant office de piston, pour presser une rondelle faisant office de garniture de friction, contre une surface annulaire fixe aménagée sur une bague qui est fixée au palier et/ou à la structure qui supporte ce dernier. Selon une autre disposition de l'invention, L'organe de transmission de mouvement se présente sous la forme d'un pignon et comporte, entre la denture de ce dernier et l'épaulement de friction, de façon monobloc, un manchon fendu axialement, lequel manchon comporte des moyens de serrage qui permettent de le solidariser par pincement sur l'arbre, lequel comporte, à cet effet, un aménagement superficiel en forme de moletage. Toujours selon l'invention, L'arbre de la roue est guidé en rotation dans le palier fixe au moyen d'une douille entretoise qui s'étend au-delà dudit palier jusqu'à l'épaulement de la bride sur laquelle est fixée la roue. Toujours selon l'invention, dans le cas d'un appareil à gouverner du type à colonne, L'arbre est également guidé, à son autre extrémité, dans un palier logé dans la colonne, alors que l'autre palier fixe est disposé à l'extérieur de ladite colonne, côté roue. L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et du dessin annexé donné à titre indicatif, et qui correspond à une coupe horizontale au niveau de l'axe de roue d'un appareil à gouverner du type à colonne. La colonne 1 se présente sous la forme d'un tube cylindrique fixé à sa partie inférieure sur le pont d'un navire non représenté ; généralement, cette colonne supporte un compas, également non représenté, qui se trouve devant les yeux du navigateur, lequel navigateur est situé derrière la roue 2. La roue 2 est solidaire, par des moyens décrits plus loin, d'un arbre 3 qui est généralement horizontal, centré sur un axe 4 qui correspond à l'axe longitudinal du navire. Cet arbre 3 est guidé dans un palier fixe 5, à l'une de ses extrémités, lequel palier 5 est logé à l'intérieur de la colonne, fixé par tout moyen approprié, vis ou autre. L'arbre 3 est également guidé au moyen d'un palier fixe 6 situé à l'extérieur de la colonne 1, entre cette dernière et la roue 2. Au niveau du palier 5, L'arbre est guidé dans une douille 7 en matériau approprié et, au niveau du palier 6, il est guidé dans une douille 9 qui fait également office d'entretoise. Cette douille 9 est fixe, emmanchée dans le palier 6 et elle assure le positionnement de l'arbre 3, lequel arbre prend appui sur cette douille, du côté de la roue 2, par l'intermédiaire d'une bride 10 qui est soudée sur ledit arbre. Cette bride 10 est aménagée de façon universelle pour accueillir tous types de roue et en particulier le moyeu 11, lequel moyeu peut varier en fonction du type de roue 2. Le palier fixe 6 comporte, du côté de la roue 2, une portion 12, cylindrique, centrée sur l'axe 4, munie d'un filetage sur lequel s'engage un écrou 13. Cet écrou 13 comporte des bras 14 disposés radialement, qui permettent de le manoeuvrer à volonté, c'est-à-dire de le visser ou de le dévisser sur le palier 6. Cet écrou 13 est réalisé en résine polyamide, connue sous la dénomination PA6; il comporte une partie 15 filetée intérieurement, et un prolongement 16 qui se situe entre la portion filetée 12 du palier 6 et la bride 10 qui supporte la roue 2. Ce prolongement 16 masque la douille 9 et comporte une zone annulaire 17, côté roue, qui est destinée à prendre appui sur la bride 10 qui fait office d'épaulement. Ainsi, lorsqu'on fait tourner l'écrou 13 par rapport au palier 6, on obtient une pression entre la surface annulaire 17 et la bride 10 faisant épaulement. Cette pression tend à déplacer l'arbre 3 et à éloigner la roue 2 de la colonne 1. Le mouvement de l'arbre 3 est limité par la présence de l'organe de transmission de mouvement 19 qui est logé dans la colonne 1. Cet organe de transmission de mouvement 19 est constitué d'un pignon 20 du type pignon double par exemple dans le cas d'une transmission par drosses. Ce pignon comporte, de façon monobloc, un manchon 21 de section carrée, qui est fendu et qui comporte des moyens, vis par exemple, pour permettre son serrage par pincement sur l'arbre 3. L'immobilisation du manchon 21 sur l'arbre 3 est rendue possible au moyen d'un aménagement particulier sur ledit arbre qui consiste en un moletage 22 réalisé dans la zone d'action dudit manchon 21. Ce manchon 21 fait office de piston par sa face 23 qui forme un épaulement radial. Cette face 23 est située en vis-à-vis d'un autre épaulement 24 aménagé sur une bague 25 disposée dans la colonne 1 et solidaire de cette dernière par tout moyen approprié comme par exemple des vis de fixation non représentés. Entre le manchon 21 et la bague 25, on trouve une rondelle 26 réalisée en matériau de friction. Cette rondelle 26 est centrée sur l'arbre 3 et son diamètre correspond à la diagonale de la face 23 du manchon 21. Lorsque l'arbre 3 se déplace sous l'effet de l'écrou 13, la garniture 26 a tendance à immobiliser le manchon 21 solidaire dudit arbre 3 par rapport à la bague 25 qui est fixe sur la colonne 1, de sorte que l'on obtient un freinage de la roue 2 située à l'extrémité arrière dudit arbre 3. Un mouvement en sens inverse de l'écrou 13 permet de libérer la roue 2 en réduisant l'effort de pression du manchon 21 sur la bague 25. Pour éviter un entraînement de l'écrou 13 par la roue 2 et en particulier par l'intermédiaire de l'épaulement de la bride 10 qui est en contact avec la surface annulaire 17 dudit écrou, cette zone de contact a une surface nettement inférieure à la surface de contact des filetages entre eux, c'est-à-dire le filetage de l'écrou 13 et celui du palier 6; ainsi les efforts de frottement entre le couple formé par l'écrou 13 et le palier 6, sont supérieurs à ceux qui existent entre le couple formé par la surface de contact 17 dudit écrou avec la bride 10 lorsque le freinage est effectif. Cette surface annulaire 17 peut également avoir un diamètre maxi qui est de préférence inférieur au diamètre du filetage de l'écrou 13. Les efforts dus aux frottements entre l'écrou 13 et la bride 10 peuvent être quasiment nul par l'usage d'un roulement de butée, non représenté, interposé entre les deux. Compte tenu de la présence du compas, à la partie supérieure de la colonne 1, les paliers 5 et 6, la bague 25 et l'organe de manoeuvre 19 c'est-à- dire le pignon 20 et son manchon 21, sont réalisés en alliage léger, aluminium par exemple, comme ladite colonne. - REVEND,CATIONS - 1.- Frein de barre de navire, disposé sur un appareil à gouverner, dont la barre, en forme de roue (2) est solidaire d'un arbre (3) qui est guidé en rotation dans au moins un palier et en particulier un palier fixe (6) situé entre ladite roue (2) et l'organe (19) de transmission du mouvement de cette dernière, lequel organe (19) est solidaire dudit arbre (3), caractérisé en ce que ledit palier fixe (6) comporte une portion (42) aménagée avec un filetage sur lequel s'engage un écrou (13) muni de moyens pour être manoeuvré à volonté, lequel écrou (13) comporte un prolongement (16) qui se loge entre ledit palier (6) et un épaulement radial en forme de bride (10) solidaire de l'arbre (3), situé du côté de la barre (2), lequel écrou (13) tend ainsi, lorsqu'on le tourne dans un sens sur le filetage dudit palier (6), à exercer un effort de traction sur l'arbre (3), en prenant appui par son prolongement (16) sur l'épaulement de la bride (10), ce qui a pour effet de freiner cette dernière, sous l'effet de la pression qui s'exerce entre un autre épaulement radial (23) faisant office de piston, solidaire de l'arbre (3) du côté de l'organe de transmission de mouvement (19) et une surface radiale fixe (24) située entre ledit palier (6) et ledit organe de transmission (19), et lequel écrou (13) tend, à l'inverse lorsqu'on le tourne dans l'autre sens, à libérer ledit arbre (3). 2.- Frein de barre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écrou (13) est aménagé de façon à obtenir, pour le couple écrou (13) - palier (6), des efforts de frottement nettement plus importants que ceux qui existent au niveau du couple écrou (13) - rondelle (10) lorsque le freinage est effectif. 3.- Frein de barre selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un roulement de butée entre l'écrou (13) et la bride (10). 4.- Frein de barre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'écrou (13) est réalisé avec un matériau du genre résine polyamide. 5.- Frein de barre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la bride (10), qui comporte l'épaulement soumis directement à la pression de l'écrou (13), est aménagée de façon universelle pour recevoir tous types de moyeux de roue (2). 6.- Frein de barre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de transmission de mouvement (19) fait office de piston, pour presser une garniture de friction en forme de rondelle (26) contre une surface annulaire fixe (24) aménagée sur une bague (25) qui est fixée au palier (6) et/ou à la structure (1) qui supporte ce dernier. 7.- Frein de barre selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe de transmission se présente sous la forme d'un pignon (20) et comporte entre la denture dudit pignon et l'épaulement (23), de façon monobloc, un manchon (21) fendu selon l'axe (4) de l'arbre (3), lequel manchon comporte des moyens permettant de le serrer pour le solidariser par pincement sur ledit arbre (3), lequel arbre comporte, à cet effet, un aménagement superficiel en forme de moletage (22). 8.- Frein de barre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre (3) est guidé en rotation dans le palier fixe (6) au moyen d'une douille entretoise (9) qui s'étend au-delà dudit palier (6), jusqu'à l'épaulement formé par la bride (10) sur laquelle est fixée la roue (2). 9.- Frein de barre selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est disposé sur un appareil à gouverner du type à colonne (1), et en ce que l'arbre (3) est également guidé à son autre extrémité, opposée à celle de la roue (2), dans un palier (5) disposé à l'intérieur de ladite colonne (1), alors que l'autre palier (6), est disposé à l'extérieur de ladite colonne, côté roue. 10.- Frein de barre selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est disposé sur un appareil à gouverner du type à cloison.