Brevet FR2851239A3 — publié le 20040820

FR 2851239 A3 20040820 FR 0301991 A 20030219 Dispositif de freinage pour treuil à moteur La présente invention concerne un dispositif de freinage pour treuil à 5 moteur, et plus particulièrement une conception structurelle innovante hautement fiable et sre d'un dispositif de freinage. Un dispositif de freinage utilisé pour des applications industrielles a été divulgué dans la demande de brevet de République de Chine de l'inventeur n 85212474 intitulée "Braking device without motive force for crane 10 elevator" (dispositif de freinage sans force motrice pour ascenseur de grue), déposée le 15 aot 1996, qui a été publiée dans le bulletin des brevets le 21 mai 1997 avec le numéro de publication 306588. Cependant, le présent inventeur améliore encore ce dispositif avec une autre conception innovante pour le mécanisme de freinage. Le premier objet de la présente invention est de proposer un dispositif de freinage pour treuil à moteur, qui a une conception protectrice fiable et sre pour assurer la sécurité d'utilisation aux utilisateurs et au matériel en plus de sa conception structurelle innovante. Lorsque le dispositif de freinage de la présente invention est en 20 utilisation, il a un effet de freinage absolument sr parce qu'une fois que la force motrice disparaît, le dispositif produit immédiatement un effet de freinage d à la réaction dans la gravitation inverse de la charge lourde de la substance sur la roue. Par conséquent, l'utilisation de ce dispositif est absolument sre. Lorsque le dispositif de la présente invention n'est pas en 25 utilisation, il est toujours dans l'état de freinage, ce qui en fait un frein mécanique sr et un environnement de travail sr pour un treuil à force motrice. Il améliore le dispositif de freinage traditionnel et élimine les inconvénients de l'art antérieur. Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention 30 apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation préféré non limitatif. Cette description est faite en se référant aux dessins d'accompagnement, dans lesquels: la figure 1 est une vue éclatée d'un mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe des pièces assemblées du mode de réalisation préféré de la présente invention; i la figure 3 est une vue en coupe agrandie d'une partie du mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 4 montre les positions relatives d'une base d'embrayage et d'axes gavés selon le mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 5 est une vue en coupe du moteur selon le mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 6 montre le mouvement de la base d'embrayage et des 10 fourreaux gravés du mode de réalisation préféré de la présente invention lorsque le moteur est en marche avant; la figure 7 est une vue en coupe du mode de réalisation préféré de la présente invention lorsque le moteur est à l'arrêt; la figure 8 montre le mouvement de la base d'embrayage et des 15 fourreaux gravés du mode de réalisation préféré de la présente invention lorsque le moteur est à l'arrêt; la figure 9 est une vue en coupe du mode de réalisation préféré de la présente invention lorsque le moteur est en marche arrière; la figure 10 montre le mouvement de la base d'embrayage et des 20 fourreaux gravés du mode de réalisation préféré de la présente invention lorsque le moteur est en marche arrière; et la figure 1 1 est une vue en coupe du mode de réalisation préféré de la présente invention lorsque le câble métallique est placé manuellement en tirant le mécanisme d'embrayage. Sur les figures 1 et 2, qui montrent respectivement une vue éclatée du dispositif de freinage pour treuil et la structure assemblée selon le mode de réalisation préféré de la présente invention, la structure comprend: un compartiment de réduction de vitesse 1, placé sur le treuil à moteur et comportant un trou d'entrée 10 au milieu pour permettre le passage d'un axe 30 de moteur S et d'un axe profilé 3, et un roulement 11 est placé du côté intérieur du trou d'entrée 10, et après passage de l'axe profilé 3 dans le roulement 1 1 et après qu'un jeu d'engrenages réducteur D est mis en prise, son extrémité saillante et un anneau en C 12 sont verrouillés pour immobiliser le roulement 1 1 un élément élastique 2 (qui peut être un ressort en volute), dont une extrémité est emmanchée dans un trou prédéfini 30 sur l'axe profilé 3 pour le positionnement, et dont l'autre extrémité est en appui contre la bride Bi d'un premier fourreau gravé B et a une force de réaction de poussée, et la section 5 d'extrémité est insérée dans un trou Bll prévu sur la bride Bi pour le positionnement (représenté en figure 3); l'axe profilé 3, qui s'étend dans le trou d'entrée 10 du compartiment de réduction de vitesse 1, et la paroi latérale faisant face au trou d'entrée 10 est en dents de scie avec des dents 3A qui sont en prise avec le jeu d'engrenages 10 réducteur D pour former une relation de connexion avec le jeu d'engrenages réducteur D, et l'autre extrémité de l'axe profilé 3 fait face au premier fourreau gravé B et au deuxième fourreau gravé A, et la paroi latérale de cette extrémité comporte des dents 31 qui sont en prise avec des dents Ai prévues dans le bord du trou du côté intérieur du deuxième fourreau gravé A comme pièces se 15 déplaçant simultanément, et l'axe profilé 3 est emmanché dans la surface extérieure de l'axe du moteur S, et il n'y a pas de connexion de mouvement direct entre eux. L'extrémité de l'axe du moteur S est une extrémité de blocage non circulaire SI (l'extrémité de blocage Si de ce mode de réalisation de la présente invention est de forme hexagonale, mais elle n'est pas limitée à cette 20 seule forme); le premier fourreau gravé B, qui comporte un trou B2, et qui peut être emmanché sur l'axe profilé 3, et le bord intérieur du trou B2 est une surface lisse, par conséquent elle n'a pas de connexion de mouvement direct avec l'axe profilé 3, et le bord extérieur de la bride B 1 du premier fourreau gravé B 25 comporte une plaque de frein B3 qui peut être en contact à friction avec une surface à friction prédéfinie 13 du compartiment de réduction de vitesse 1, ou bien détachée de cette surface. En outre, une base annelée B4 à la surface supérieure comportant une pluralité de plans inclinés montants et descendants B40 (avec différentes inclinaisons) fait saillie depuis une surface d'extrémité 30 du premier fourreau gravé B qui est tournée vers le deuxième fourreau gravé A; sur la paroi extérieure correspondante de la base annelée B4 se trouve un élément de blocage saillant B41; le deuxième fourreau gravé A, des dents intérieures Ai sont prévues sur le bord intérieur du centre du deuxième fourreau gravé A pour faire face à l'axe profilé 3, les dents intérieures Ai sont mises en prise avec les dents correspondantes 31 sur l'extrémité de l'axe profilé 3, et donc l'axe profilé 3 et le deuxième fourreau gravé A ont une connexion de mouvement direct entre eux, et un jeu d'anneaux en C 12A bloque le deuxième fourreau gravé A sur 5 l'axe profilé 3 pour le positionnement afin de restreindre et d'empêcher le deuxième fourreau gravé A d' être déplacé. En outre, un plan incliné A2 et un élément de blocage saillant A3 du deuxième fourreau gravé A sont disposés en une position correspondant au plan incliné B40 et à l'élément de blocage saillant de la base annelée B4 du premier fourreau gravé B. Toutefois, il existe 10 une légère différence angulaire entre le plan incliné correspondant A2 et l'élément de blocage saillant A3 à la position du plan incliné B40 et de l'élément de blocage saillant B41, une base d'embrayage 4, sa partie centrale faisant face à l'extrémité de blocage Si de l'axe du moteur S comporte un trou de blocage 40 de forme 15 complémentaire à celle de l'extrémité de blocage Si de l'axe de moteur S, de telle manière que la base d'embrayage 4 est emmanchée sur l'extrémité de blocage SI de l'axe du moteur S au moyen du trou de blocage 40, et mise en rotation par l'axe du moteur S. En outre, les éléments de blocage saillants A3, B41 des fourreaux gravés correspondants A, B dans la base d'embrayage 4 et 20 le côté intérieur de la base d'embrayage 4 comportent un tronc saillant correspondant 41, comme montré en figure 4, de sorte que lorsque la base d'embrayage 4 est entraînée en rotation au moyen de l'axe de moteur S (que ce soit en marche avant ou en marche arrière), l'élément de blocage saillant A3 du deuxième fourreau gravé A est poussé par le tronc saillant 41 du côté 25 intérieur de la base d'embrayage 4, de telle manière que le deuxième fourreau gravé A tourne en conséquence, et l'axe profilé 3 tourne également. Simultanément, la base d'embrayage 4 agit immédiatement avec son tronc saillant 41 pour pousser l'élément de blocage saillant B41 du premier fourreau gravé B, de telle manière que le premier fourreau gravé B tourne également en 30 conséquence; une douille 5, insérée sur la base à douille correspondante 42 de la base d'embrayage 4, et le côté extérieur de la douille 5 est restreint par un élément saillant 60 du côté intérieur d'un boîtier arrière 6 du compartiment de réduction de vitesse 1, et le boîtier arrière 6 du compartiment de réduction de vitesse 1 est accouplé au compartiment de réduction de vitesse 1 pour le positionnement de telle manière que la rotation de la base d'embrayage 4 atteint l'effet de transmission stable. Après assemblage des pièces décrites ci-dessus, l'élément élastique 2 5 est comprimé, il existe donc une force de réaction et une tendance pour la plaque de frein B3 du premier fourreau gravé B à être écartée de la surface de friction 13, mais lorsque les pièces sont au point mort, une force de centrifugation appropriée peut être créée entre le premier fourreau gravé B et l'élément élastique 2 (autrement dit, après avoir inséré une extrémité de 10 l'élément élastique 2 dans le trou prédéfini 30 de l'axe profilé 3, l'autre extrémité est mise en rotation et est légèrement comprimée, puis est insérée dans le trou B il du fourreau gravé B pour le positionnement) de sorte qu'un couple de centrifugation inverse est créé sur le premier élément gravé B par rapport à l'élément élastique 2, ainsi qu'une tendance à pousser la plaque de 15 frein B3 du premier fourreau gravé B vers la surface de friction 13, et le couple de centrifugation inverse est plus grand que la force de poussée. Par conséquent, lorsqu'elle est au repos, la plaque de frein B3 du premier élément gravé B est toujours proche de la surface de friction 13 et produit la friction. En condition de repos normal, elle est toujours dans l'état de freinage, qui est 20 montré sur les figures 3 et 4. En figure 4, il existe une différence d'angle entre l'élément de blocage saillant A3 du deuxième fourreau gravé A et l'élément de blocage saillant B41 du premier fourreau gravé B en raison de leurs alignements, et le tronc saillant 41 ne presse pas contre les éléments de blocage saillants A3, B41. Par conséquent, ils ne poussent pas l'un contre l'autre. Quand l'utilisateur charge une charge lourde, il presse le bouton de marche avant afin de faire tourner le moteur et de mettre son axe S en rotation, ce qui met également immédiatement la base d'embrayage 4 en rotation. En une fraction de seconde, le tronc saillant 41 de la base d'embrayage 4 pousse contre l'élément de blocage saillant A3 du deuxième fourreau gravé A et 30 l'élément saillant B41 du premier fourreau gravé B de telle manière que les fourreaux gravés A et B sont mis en rotation simultanément (voir figure 6). Puis l'élément gravé A est mis en rotation de manière synchronisée avec l'axe profilé 3, et l'axe profilé 3 est mis en prise avec le jeu d'engrenages de réduction de vitesse D. Par conséquent, il peut transmettre la rotation à une bobine de câble pour enrouler le câble et soulever une substance lourde. Entretemps, le premier fourreau gravé B est également mis en rotation, de telle manière que la différence d'angle entre les fourreaux gravés A, B disparaît, et la surface la moins inclinée du premier fourreau gravé B se retrouve proche de 5 la surface la moins inclinée du deuxième fourreau gravé A (comme montré en figure 5), et la force de rotation est plus grande que le couple inverse exercé sur le premier fourreau gravé B. De plus, la force de poussée inverse de l'élément élastique 2 rend le premier fourreau gravé B proche du côté droit (comme montré en figure 5), par conséquent la plaque de frein B3 se détachant 10 du contact de la surface de friction 13 peut soulever la substance lourde. Lorsque la force motrice cesse, l'axe de moteur S et la base d'embrayage 4 s'arrêtent immédiatement, et donc le tronc saillant 41 de la base d'embrayage 4 arrête de pousser les éléments de blocage saillants A3 et B41. Cependant, le couple généré par la force gravitationnelle de la substance lourde fait revenir le 15 câble de la bobine de câble dans sa position, et la transmission constituée par le jeu d'engrenages réducteur D sur l'axe profilé 3 et le deuxième fourreau gravé A revient en position en arrière. En réalité, le deuxième fourreau gravé A revient en position en tournant sur une très courte distance, puis il s'arrête. En une fraction de seconde, la différence d'angle entre les fourreaux gravés A 20 et B est de nouveau produite (comme montré en figure 8). Dans ce court intervalle de temps, le plan le plus incliné A2 du deuxième fourreau gravé A est poussé jusqu'au plan le plus incliné B40 du premier fourreau gravé B. En outre, un couple inverse est exercé sur le premier fourreau gravé B par l'élément élastique 2, et donc le premier fourreau gravé B doit se décaler à 25 gauche (comme montré en figure 7), et il produit spontanément un effet de freinage tel que la plaque de frein B3 et la surface de friction 13 se mettent en prise fermement l'une à l'autre. Plus le couple créé par la substance lourde est grand, plus la force exercée par le deuxième fourreau gravé A sur le premier fourreau gravé B est grande, et donc plus la force de freinage est grande. La situation décrite ci-dessus est celle de l'action de freinage lorsque l'utilisateur fait monter la substance lourde jusqu'à ce qu'elle s'arrête. Une autre situation courante est celle o la substance lourde est déchargée depuis une position haute, jusqu'à ce qu'elle s'arrête en une position basse. Dans ce processus, quand l'utilisateur fait monter la substance lourde au crochet prévu à l'extrémité d'un câble pour suspendre la substance lourde, il se produit les effets de freinage décrits sur les figures 7 et 8, et l'utilisateur fait fonctionner le moteur pour faire tourner l'axe du moteur S et la base d'embrayage 4 en marche arrière. En une fraction de seconde, le tronc saillant 41 de la base 5 d'embrayage 4 pousse l'élément de blocage saillant B41 du premier fourreau gravé B puis pousse l'élément de blocage saillant A3 du deuxième fourreau gravé A (comme montré en figure 10) et il élimine la différence angulaire entre les premier et deuxième fourreaux gravés B et A, et la surface la moins inclinée du premier fourreau gravé B se retrouve proche de celle du deuxième 10 fourreau gravé A (comme montré en figure 9). La plaque de frein B3 du premier fourreau gravé B se détache alors de la surface de friction 13 et décharge correctement la substance lourde depuis une position haute. En comparant les figures 5 et 9 pour le levage ou le déchargement d'une substance lourde, le premier fourreau gravé B se décale légèrement à droite, et 15 l'effet de freinage s'interrompt, il se produit alors immédiatement l'effet de freinage représenté en figure 7. En outre, il y a un effet de freinage même lorsqu'il n'y a pas de substance lourde suspendue au câble ou quand il n'y a pas de force motrice, comme montré en figure 3. On sait d'après la description qui précède que l'effet de freinage existe 20 une fois que le dispositif est assemblé, et dès que le moteur est en marche (que ce soit en marche avant ou en marche arrière), l'effet de freinage s'arrête. Lorsque la force motrice est brusquement interrompue, ou lors d'une coupure de courant, le frein agit immédiatement. Plus la substance est lourde, plus l'effet de freinage est important. Ceci assure la sécurité et le côté pratique de 25 l'utilisation de ce dispositif. En outre, un mécanisme d'embrayage manuel 7 peut être installé dans le compartiment de réduction de vitesse 1 du présent mode de réalisation de l'invention (voir les figures 2 et 12). Lorsque l'utilisateur souhaite faire fonctionner le câble manuellement (c'est-à-dire si l'utilisateur ne veut pas 30 utiliser le moteur pour libérer le câble), l'utilisateur peut utiliser ce mécanisme d'embrayage manuel 7 pour la commande pour tirer la poignée de l'embrayage pour le positionnement et annuler l'effet de force rotative entre le mécanisme d'engrenages du compartiment de réduction de vitesse 1 et l'axe profilé 3 (comme montré en figure 11), de telle manière que le mécanisme d'engrenages du compartiment de réduction de vitesse l se retrouve en roue libre et la force rotative n'est plus transmise à l'axe profilé 3. Par conséquent, la bobine du cable n'est pas commandée par le dispositif de freinage, et elle peut facilement tirer le câble dans le but de libérer le câble manuellement. Lorsque l'on 5 souhaite ré-enrouler le câble sur la bobine (pour soulever une substance lourde), il suffit de libérer la poignée de l'embrayage. Pour résumer la description qui précède, lorsque le dispositif de freinage de la présente invention est en utilisation, il a un effet de freinage réellement sr car dès que la force motrice disparaît (par exemple lorsque l'on 10 presse le bouton d'arrêt du moteur ou bien au cours d'une panne de courant), le dispositif produit immédiatement un effet de freinage (comme montré en figure 7) d à la réaction dans la gravitation inverse de la charge lourde de la substance sur la roue. Par conséquent, l'utilisation de ce dispositif est absolument sre. Lorsque le dispositif de la présente invention n'est pas en 15 utilisation, il reste toujours dans l'état de freinage, et donc le dispositif constitue un frein mécanique sr et assure un environnement de travail sans danger pour un treuil à force motrice. Il améliore le dispositif de freinage traditionnel et élimine les inconvénients de l'art antérieur. La présente invention a été décrite à titre d'exemple et en référence à 20 un mode de réalisation préféré. Il est bien entendu que l'invention ne doit pas être limitée à ce dernier, et qu'elle est destinée à couvrir les diverses modifications et agencements similaires. REVENDICATIONS. 1. Dispositif de freinage pour treuil à moteur, caractérisé en ce qu'il comprend: un compartiment de réduction de vitesse (1), un axe de moteur (S) un axe profilé (3), et une paroi latérale de celui-ci comporte des dents (3A) en prise avec un jeu d'engrenages réducteur (D) pour permettre la mise en prise avec un dispositif de transmission, et une paroi latérale sur une autre extrémité de l'axe profilé (3) comporte des dents (31) qui peuvent être mises 10 en prise avec des dents intérieures (Ai) d'un deuxième fourreau gravé (A) pour le dispositif de transmission; un élément élastique (2); un premier fourreau gravé (B) comportant un bord extérieur avec une plaque de frein (B3) destinée à toucher une surface de friction prévue sur 15 le compartiment de réduction de vitesse et une base annelée (B4) étant prévue à la surface supérieure de celui-ci avec une pluralité de plans inclinés montants et descendants (B40) faisant saillie vers l'extérieur, et une paroi extérieure de la base annelée comporte un élément de blocage (B41) faisant saillie vers l'extérieur; un deuxième fourreau gravé (A) en prise avec l'axe profilé (3), comportant un plan incliné (B40) et un élément de blocage saillant correspondant à la surface inclinée et à l'élément de blocage saillant du premier fourreau gravé (B) faisant face au deuxième fourreau gravé; une base d'embrayage (4) se mettant en prise avec l'axe de moteur, 25 le côté intérieur de la base d'embrayage (4) comportant une paire de troncs saillants (41) pour pousser les éléments de blocage saillants (A3, B41) des premier (B) et deuxième (A) fourreaux gravés; et de telle manière que lorsqu'un moteur accouplé à l'axe de moteur tourne, la base d'embrayage met en rotation les premier et deuxième 30 fourreaux gravés, avec une orientation relative des premier et deuxième fourreaux gravés permettant le déplacement axial du premier fourreau en prise pressé par l'élément élastique en fonction de la position relative des plans inclinés de telle manière que la plaque de frein du premier fourreau gravé se détache de la surface de friction du compartiment de réduction de vitesse, ce qui arête l'effet de freinage et démarre la rotation de la bobine de câble par la transmission indirecte du moteur; et quand la force motrice cesse, la charge de la substance lourde 5 suspendue à un câble produit une force de traction inverse, de telle manière que les premier et deuxième fourreaux gravés sont déplacés l'un par rapport à l'autre, de telle manière que le premier fourreau gravé produit une force de poussée inverse en fonction de la position relative des plans inclinés pour pousser la plaque de frein du premier fourreau gravé afin de la presser contre 10 la surface de friction du compartiment de réduction de vitesse, et produire un effet de freinage prompt. 2. Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le compartiment de réduction de vitesse (1) est placé sur le treuil à moteur, et comporte un trou d'entrée (10) au milieu pour permettre le passage 15 de l'axe de moteur (S) et de l'axe profilé (3). 3. Dispositif de freinage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'élément élastique (2) est emmanché dans l'axe profilé (3), l'axe profilé comportant un trou pour recevoir une section d'extrémité de l'élément élastique. 4. Dispositif de freinage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le premier fourreau gravé (B) comporte un trou (B2) faisant face à l'élément élastique (2), le côté du premier fourreau gravé qui fait face à l'élément élastique (2) comportant un trou pour permettre l'insertion d'une extrémité de l'élément élastique pour le 25 positionnement, quand l'élément élastique est installé le premier fourreau gravé tourne légèrement et réalise une pression par rapport à l'élément élastique de telle manière que le premier fourreau gravé par rapport à l'élément élastique peut avoir une force de centrifugation suffisante pour pousser la plaque de frein du premier fourreau gravé. 5. Dispositif de freinage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la base d'embrayage (4) comporte un trou de blocage (40) correspondant à l'extrémité de blocage (Si) de l'axe de moteur (S) disposé dans la partie centrale de l'extrémité de blocage de l'axe du moteur. il 6. Dispositif de freinage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'une douille (5) est insérée sur une base à douille correspondante (42) de la base d'embrayage (4), le côté extérieur de la douille (5) étant restreint par un élément saillant (60) du côté intérieur d'un 5 boîtier arrière (6) du compartiment de réduction de vitesse (1), et le boîtier arrière (6) du compartiment de réduction de vitesse est accouplé au compartiment de réduction de vitesse pour le positionnement de celui-ci.