<Desc/Clms Page number 1>
Frein de marche et de sûreté combiné pour machines d'extraction.
On connaît des freins de marche et de sûreté combi- nés, dans lesquels on se sert d'un piston pouvant être chargé sur ses deux faces pour la transmission de la pres- sion de freinage de marche et de sûreté et le maintien de la pression d'air nécessaire au freinage est assuré par un contrepoids qui est relié mécaniquement par une timonerie à un autre piston. Les deux pistons sont disposés dans un carter fixe commun, Les deux surfaces du piston pouvant être chargé sur ses deux faces sont chargées par des pres- sions de valeurs différentes tant que le dispositif de froi- nage se trouve dans sa position de non fonctionnemont.
La plus forte pression agit alors dans le sens du desserrage des sabots ou patins de frein et maintient le contrepoids
<Desc/Clms Page number 2>
dans sa position la plus élevée. Lors du freinage, une chambre de cylindre se trouvant sur la face la plus forte- ment chargée du piston est totalement ou partiellement purgée d'air. Par suite de la décharge du piston, une certaine quantité d'air comprimé accumulée sous une plus faible tension dans un réservoir à air comprimé peut main- tenant se détendre dans/la chambre du cylindre se trouvant entre les deux pistons. Le. maintien de la pression pneama- tique nécessaire au freinage se fait alors par le contre- poids et le piston relié avec lui. Dans le frein connu, le fluide comprimé est relâché au moment du freinage; il s'agit donc d'un frein dit à décharge ou échappement.
Dans la disposition connue, le contrepoids et les deux pistons sont montés l'un derrière l'autre de façon que le contre- poids puisse agir par les pistons sur la timonerie du frein et produire ainsiégalement un freinage indépendamment du fluide comprimé. Le frein connu est relativement simple en ce qui concerne la disposition de la timonerie,- il implique toutefois la constitution du frein de marche comme frein à décharge et, par là, la charge sur les deux faces du piston de frein de marche, ainsi que l'ins- tallation de conduits appropriée, d'un réservoir à air comprimé supplémentaire, etc...
Dans d'autres dispositifs de freins également connus, on a prévu comme frein de marche un frein dit à admission, c'est-à-dire un frein dans lequel la pression de freinage est produite par chargement du piston de frei- nage de marche avec de l'air comprimé admis dans le cylindre ou avec de la vapeur. Dans ce cas, on utilise le plus sou- vent deux cylindres séparés l'un de l'autre comme cylindre de frein de marche et comme cylindre de maintien pour le contrepoids, puis, dans une forme de réalisation, on prévoit en outre un levier différentiel comme organe de transmis- sion.
L'invention est basée sur le problème de créer un
<Desc/Clms Page number 3>
frein qui se distingue par une simplification particuliè- rement grande de la timonerie, d'une part, et qui peut être installé avec un nombre aussi faible que possible de con- duits à fluide comprimé et éléments analogues, d'autre part. Il réunit par conséquent les avantages des freins à décharge ou échappement décrits au début et des freins à admission décrits ensuite.
Conformément à l'invention, ce résultat est atteint en intercalant, de façon mobile, dans la timonerie conduisant du frein de sûreté à contre- poids aux patins de frein un cylindre de frein de marche muni d'un piston, ce qui assure dans le cas du freinage de sûreté, lors de la production de la pressicn de;! freinage par le contrepoids, un déplacement non seulement du piston, mais aussi du cylindre de frein de marche.
Trois exemples de réalisation de l'intention sont illustrés sur le dessin annexé.
Dans la fig. 1, 1 est la couronne ou tambour de frein contre lequel les sabots de frein 2 s'appliquent lorsque la tige 4 est poussée de bas en haut. 5 est le cylindre du frein de marche, qui est muni du piston 6, qui est relié par la timonerie 4, 7 à la timonerie de frein 3.
Le cylindre de frein 5 est fixé par sa partie 9 sur le levier de frein 10, qui est articulé sur le point d'appui fixe 11. L'extrémité 12 du levier 10 est reliée avec le contrepoids 13 et le dispositif de maintien 14. Ce dernier est constitué par le cylindre de maintien fixe 15 et le piston 16. Le piston de maintien 16 et le contrepoids 13 sont fixés à la tige 17. 18 est un réservoir à air comprimé, auquel le cylindre de frein de marche 5 est raccordé en passant par la soupape de manoeuvre 19. Etant donné que le cylindre de frein de marche :5 doit monter et descendre avec le levier 10, ce cylindre 5 est relié de façon mobile, par exemple par un tuyau souple 31, à la soupape 19.
En outre, le cylindre de maintien 15 est raccordé par le conduit 20 et la soupape 21 au réservoir àair com-
<Desc/Clms Page number 4>
primé. La soupape 21 est reliée par la timonerie 30 à un dispositif de déclanchement connu en soi, qui déclanche le frein de sûreté en cas de danger. A la place du dispo- sitif de maintien à air comprimé 14,-il peut aussi y avoir un autre dispositif de maintien, par exemple un simple cli- ' quet .
A l'état de fonctionnement normal, le contrepoids de freinage 13 est fixement maintenu par de l'air comprimé dans le cylindre de maintien 15 à la position la plus haute, dans laquelle le levier de frein s'appuie sur lesupport 22.
Le cylindre de frein 5 est donc fixement maintenu. Si de l'air comprimé est admis par la soupape de manoeuvre 19 dans le cylindre 5, le piston 6 s'élève et le frein est serré.
Lorsque l'air s'échappe du cylindre 5, après pivotement du levier de manoeuvre, le piston 6 revient et desserre le frein. Les efforts de freinage sont donc transmis au cours de cette opération directement sur le support 22 et le levier 10 est complètement hors d'action.
La barre 8 est reliée, de façon connue en soi, à un organe intermédiaire, par exemple à un levier différen- tiel, qui est accouplé avec le frein de sûreté par la barre 30, puis qui est soumis à l'action du levier de frein de marche et du levier de frein de sûreté.
En cas de danger, le dispositif de sûreté déplace la soupape 19, par cet organe intermédiaire et par la timone- rie 8, et ouvre ainsi le trajet à l'air comprimé qui arrive dans le cylindre 5. Cet air comprimé arrive sous le piston 6. En outre, la soupape 21 est déplacée en même temps par la timonerie/30, ce qui fait que le cylindre 15 est purgé d'air.
Les sabots de freins sont immédiatement serrés par le piston 6 à l'air de la timonerie 4, 7, 3, car le contrepoids est empêché de descendre, d'une part, par l'air comprimé sortant tout d'abord du cylindre 15, puis d'autre part par l'air comprimé entrant dans le cylindre 5. Le con-
<Desc/Clms Page number 5>
trepoids 13 ne descend pas tant qu'il y a suffisamment d'air comprimé sous le piston o. Pour desserrer le frein, on peut réadmettre de l'air comprimé dans le cylindre par la soupape 21, de façon que le piston 16 s'élève avant que le cylindre 5 et son piston 6 s'abaissent et desserrent ainsi les sabots de frein 3.
La fige 2 représente une autre disposition, dans laquelle le cylindre de maintien est fixe et son piston est constitué sous la forme d'un cylindre pour le frein de marche. 15 est le cylindre de maintien et 16 le piston mobile dans ce cylindre. Ce piston est articulé de façon mobile en 40 au levier 10. Le piston 16 est constitué de façon qu'il forme le cylindre 5 pour le frein de marche, dans lequel monte et descend le piston 6 auquel la timone- rie de frein 4, 7 est raccordée.
Lors du freinage en service normal, l'air compri- mé est conduit par la tuyauterie 31 dans le cylindre 5 et
6 le piston/est ainsi chargé dans la direction des flèches.
Le piston est poussé de ce fait de bas en haut, de sorte que les sabots de frein se serrent. La pression agissant sur le piston 16, qui maintient le contrepoids dans la position de soulèvement représentée, est dirigéevers le bas.
Tant que le contrepoids n'est pas déclanché, le piston 16 prend appui sur une partie fixe; il conserve donc la position représentée également pendant le travail du frein de marche.
Dans l'exemple de réalisation représenté dans la fig. 3, on fixe sur un plateau de support 41 un cylindre
43 42, dans lequel est guidé un piston de soulèvement/pour le contrepoids 44. Ce piston et ce contrepoids sont relias entre eux par une bielle 45, un levier 47 pivotant sur un axe 46 et une tige 48. Un fluide comprimé est conduit par le tuyau 49 dans la chambre annulaire 50 et ce fluide y charge la surface annulaire 51 du piston de soulèvement 43.
De cette manière, le contrepoids 44 est maniten clans sa
<Desc/Clms Page number 6>
position de soulèvement. Le piston de soulèvement 43 forme un cylindre 52 placé à l'intérieur de la surface annulaire 51 et dans lequel le piston de frein de marche 53 est guidé. La chambre 54 du cylindre formé par le piston de frein de marche communique en passant par un régulateur de pression 55, un tuyau 56 et des canaux 57 percés dans le cylindre 43 avec le réseau de distribution de fluide comprimé 62. Le piston de frein de marche 53 est articulé par une tige 58 au levier de frein 59 ou à une timonerie intermédiaire. Lors du freinage da marche, le fluide comprimé est amené en passant par le régulateur de pression 55 à la chambre 54 du cylindre et, de ce fait, le piston de frein de marche est déplacé de bas en haut.
De cette manière, il est produit une pression de freinage plus ou moins grande suivant le déplacement produit dans chaque cas du levier 60 de commande du frein. Le piston de soulèvement, qui reçoit la. composante de réaction de la pression de freinage transmise par le piston du frein de marche, prend appui, dans sa position inférieure extrême, sur des butées 61 disposées dans le cylindre fixe 42 .
Tant que l'arrivée de fluide comprimé du réseau de distribution 62 est assurée en bon ordre par le tuyau 56, le piston de soul@vement conserve toujours la position desoulèvement représentée sur le dessin. Pendant le freinage de marche, de même que pendant le freinage de sûreté, la pression de freinage est en effet produite uniquement par amenée de fluide comprimé dans le cylindre de freinage de marche et par déplacement du piston de freinage de marche. Mais si, pour une cause quelconque, la pression du fluide comprimé baisse au-dessous de la pression minimum: nécessaire pour la sûreté du fonctionne- ment, le piston de soulèvement est déplacéde bas en haut par le contrepoids 44.
Le fond du cylindre de frein de marche s'applique contre le piston 53 et fait ainsi serrer
<Desc/Clms Page number 7>
les sabots de freins. L'air comprimé se trouvant @ncope éventuellement dans la chambre 54 du cylindre sert mainte- nant à l'équilibrage des forces de masses.
Dans le conduit. 49, on peut prévoir un organe de réglage qui ne permet un échappement du fluide comprimé de la chambre annulaire 50 que lorsque la pression du réseau de distribution baisse au-dessous d'une valeur déterminée.
Il est également possible de constituer le piston de frein de marche comme cylindre pour le piston de serrage.
Si la pression de freinage doit aussi être produite en cas de danger pour le freinage de surate par amenée l'air comprimé dans le cylindre de frein de marche, non seulement la barre 67 conduisant au robinet à trois voies 66 du cylindre de desserrage est reliée 4 l'armature 63 de l'électro-aimant de déclenchement 64 par un levier' coudé 65, mais un organe de manoeuvre pour le régulateur de pression 55 du frein de marche est également articulé au levier 65.
Dans l'exemple de réalisation représenté, une barre 68 est reliée au levier coudé 65 par un. trou allongé formant glissière et cette barre attaque le levier diffé- rentiel 69. Le pivot médian du levier différentiel est relié par une barre 70 à l'organe de commande du régulateur de pression 55. Le levier de commande du frein de marche' 60 est relié à la troisième articulation du levier diffé- rentiel 69 par une barre 71.
Pour le freinage ..Ne sûreté, le levier différentiel 69 est amené dans la position de déviation qui correspond à la pression de freinage de sûreté désirée. La pression de freinage peut alors être limitée à la valeur désirée par une butée mobile. La butée empêche que le levier différen- tiel dépasse la position réglée 69' en cas de freinage de sûreté. Dans le cas du freinage de sûreté, l'air comprimé passe aussi dans le piston de freinage de marche et serre
<Desc/Clms Page number 8>
le frein. Le cylindre de soulèvement du frein de sûreté est bien relié à l'échappement, mais le piston de soulèvement 43 conserve la position représentée. Il ne se produit par conséquent pas d'abaissement du contrepoids 44 du frein de sûreté.
A l'échappement du cylindre de soulèvement, on peut prévoir une soupape d'étranglement 72, qui empêche un échappement subit de l'air comprimé du cylindre de soulèvement 50, tant que suffisamment d'air comprimé est disponible dans le réseau 62 pour le freinage de sûreté. La soupape d'étranglement 72 peut être commandée en dépendance de la pression régnant dans le réseau de distribution d'air comprimé 62 et elle peut être complètement ouverte lorsque par exemple la pression du réseau baisse dans une telle mesure qu'un freinage régulier ne serait plus assuré en cas de freinage de sécurité.
Si la pression régnant dans le réseau 62 est trop faible, le contrepoids 44 est également utilisé pour produire la pression de freinage en cas de freinage de sûreté.
L'appendice 73 prévu dans le fond de la chambre 54 du cylindre s'applique alors contre le piston de freinage de marche 53 et produit ainsi la pression de freinage.
La pression maximum, que l'on peut produire à l'aide du frein de marche à partir du levier'60 de commande du frein de marche, est indiquée sur le dessin par la position 69" du levier différentiel 69, tandis que la position de freinage de sûreté réglable est représentée par la position 69'.
Des tuyaux de distribution mobiles pour l'amenée de l'air comprimé à la chambre de cylindre intérieure sont évités en prévoyant dans le piston extérieur un évidement annulaire, qui communique par des canaux avec la chambre à pression intérieure. La chambrée annulaire 74 est limitée en direction axiale par des-épaulements d'égale largeur, de sorte que l'air comprimé ne peut produire aucun déplacement
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
du piston'43>- lorsqu'ii'parcourt la chambre 74.
Le levier 75 de commande du frein de sûreté n'est pas articulé en un point fixe sur la barre 68, liais il est relié à cette barre par un trou allongé 76 formant glissière. Lorsque le levier 69 est déplacé par 1'électro- aimant de déclanchement 63, 64, le levier 75 de commanda du frein de sûreté n'est pas entrainé au coursde ce mouvement de commande. En fonctionnement régulier, de l'air comprimé du réseau 62 est amené au cylindre de freinage de marche tant lors du freinage de marche que lors du freinage de sûreté; les effets de masses du contrepoids sont complète- ment mis hors d'action.
REVENDICATIONS
1 - Frein de marche et de sûreté combiné pour machines d'extraction, comportant un frein de marche chargé par air comprimé ou vapeur comme fluide comprimé et un frein de sûreté actionné par un contrepoids, dans lequel le frein de marche est constitué sous la forme d'un frein à admission, caractérisé en ce qu'il est intercalé de façon mobile un cylindre de frein de marche à piston dans la timo- nerie conduisant du frein de sûreté à contrepoids aux sabots de frein et il est ainsi produit en cas de freinage de sûreté, avec production de la pression de freinage par le contrepoids, un déplacement non seulement du piston, mais aussi du cylindre de frein de marche.