BE473330A - - Google Patents

Description

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  "Perfectionnements apportés ou relatifs aux systèmes de freins mé- caniques de moteurs de treuil, de machines d'extraction et,autres machines rotatives". 



   La présente invention concerne des systèmes de freins mécani- ques de moteurs de treuil, de machines d'extraction et autres ma- chines rotatives. 



   On a reconnu depuis quelques temps que les freins utilisés pour les moteurs de treuil et les machines d'extraction ont de sé- 
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 britanique rieux défauts dans le mode de fonctionnement. La pratique/ habituelle consiste à employer une ou deux paires de freins qui sont pressés en contact avec les surfaces de freinage attachées aux côtés du ou des tambours de treuil par des poids sur le levier de frein. Le levier de frein est relié au piston du moteur de frein dont le mouvement est commandé par le levier de   commande   du conducteur.

   Normalement, les freins sont maintenus appliqués par les poids, et pour desserrer les freins, le levier de frein et les poids sont soulevés par pression appliquée sous le piston du mo- teur de frein, le fluide pouvant être à cet effet, de la vapeur, de 

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 l'air comprimé ou de l'huile. 



   L'application des freins pour commander la vitesse du tambour de treuil et pour l'amener au repos, nécessite le soulèvement et l'abaissement des poids. Lorsque le moteur de frein est actionné, un effet d'inertie considérable des poids avec le rebondissement consécutif, ne   pernet   pas une action douce d'application des freins, ni une commande sensible de la vitesse du tambour du treuil. 



   L'application rapide des freins au moyen des poids tombants, qui sont arrêtés subitement dans leur mouvement, transmet des chocs sérieux au système de freinage, aux câbles de treuil et au personnel éventuellement transporté. Différents moyens sont adop- tés pour réduire la vitesse d'application des freins, afin de ré- duire l'effet d'inertie des poids tombants. Il est toutefois né- cessaire d'éliminer toute   bestricti.on   à l'application rapide lorsqu'on approche des limites de l'enroulement. 



   Les règlements les plus récents des Services des Mides Bri- tanniques exigent des dispositifs de protection sûrs, destinas à être adaptés aux moteurs de treuil pour limiter la vitesse d'ap- proche de l'arrivée permanente au fond du puits lorsqu'on trans- porte du personnel. Le fonctionnement en cas d'accidents de ces dispositifs de protection, exige que les freins soient appliqués très rapidement, et on a trouvé dans certains cas que les freins ordinaires appliqués par poids ne peuvent pas satisfaire aux exi-   gences,   bien que les poids puissent tomber sans limitation. 



   Pour obtenir un fonctionnement plus rapide, certains systè- mes de freinage comprennent des ressorts pour aider la chute des poids, alors que d'autres ont une alimentation en pression combi- née avec les poids tombants pour obtenir la vitesse d'application- nécessaire. Dans les deux cas, l'inertie des poids est encore pré- sente   jusqu'à   un certain point, et le défaut de fonctionnement des ressorts, dû à la fatigue ou à la rupture, ou le défaut d'alimen- tation de pression imposera de nouveau le plein effet des poids tombants sur le système. 

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   Une grande proportion des accidents survenant avec une machi- ne de treuil sont dus à ce que l'opérateur applique par   inddver-   tance la force motrice dans la direction erronée lorsqu'on appro- che des limites de l'extraction. Le mécanisme de protection, pour être donc efficace,exige des freins agissant très rapidement et le système de freins sera aussi exempt d'inertie que possible. 



   Les buts du brevet belge n  470,554 consistaient à éliminer l'emploi de poids tombants, une   copbinaison   de poids et de resè sort$ou une combinaison de poids avec un fluide de pression pour effectuer normalement le freinage, et fournir un système de frein actionné par une force motrice positive avec une vitesse maximum d'application en éliminant ainsi des défauts et les limitations dé- crites plus Eaut, et fournis un système agissant   convenablement   dans n'importe quelle circonstance. 



   Suivant ce brevet belge n  470.554, le levier de frein sans poids est relié à l'organe mobile d'un dispositif commandé par pression à double effet, tel qu'un moteur de frein, le dispositif, d'un côté de l'organe mobile, étant relié directement à une ali- mantation en fluide sous   pression     etde   l'autre côté, par une sou- pape de commande, à l'alimentation de fluide sous pression, de tel- le manière qu'une pression constante dans la direction d'applica- tion des freins, est appliquée directement à l'organe mobile, et qu'une pression peut être admise par la soupape de commande jusqu' à l'autre côté de l'organe mobile pour surmonter la pression con- stante et pour amener les freins vers la position desserrée,

   des moyens étant également prévus pour amener les freins à être appli- qués dans tous les cas où une absence ou une perte de'pression a lieu. 



   Dans un exemple décrit dans ledit brevet belge, on emploie de l'huile comme fluide de pression et on emploie un accumulateur auquel l'huile est fournie à une pression déterminée à l'avance par des pompes de manière à fournir une alimentation constante,- comme c'est l'habitude dans le cas de freins qui sont appliqués 

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 par des poids tombants. 



   Si on se reporte au dessin ci-annexé qui est plus ou moins schématique,on voit que le frein 1 est d'une construction habituel- le,actionné jusqu'à la position de serrage par abaissement de   l'ex-     trémité   libre du levier de frein 2 monté sur l'arbre de commande du frein 3, et vers la position desserrée, par   l'élévation   de l'ex- trémité libre du levier de frein 2. 



     A   l'extrémité du levier de frein 2, qui est sans poids, se trouve un moteur de frein 4 consistant en un cylindre fermé dans lequel agit un piston 5, la tige 5a du piston étant prolongée et reliée de façon pivotante par une biellette 5b, à l'extrémité du le- vier de frein 2. Le moteur de frein 4 est à double effet, c'est-à- dire qu'il y a une admission 6 au sommet et une admission 7 au bas du   cyli#dre.   



   A proximité du moteur de frein 4 se trouve une soupape de com- mande 8 de construction usuelle, ayant une admission 9 près d'une extrémité et un orifice d'échappement 10 près de   l'autre   extrémité et un orifice de sortie central 11, relié par un tuyau '12 à l'entrée inférieure 7 vers le moteur de frein 4. Le plongeur 13 de la soupap pe de commande 8 est actionné par le levier du mécanicien, auquel il est relié mécaniquement. 



   L'accumulateur 14 est relié par un tuyau 15 à l'admission su- périeure 6 du moteur de frein 4, et ledit tuyau 15 est relié par un tuyau de branchement 15a à l'admission 9 de la soupape de com- mande 8, ce par quoi l'alimentation en pression venant de l'accu- mulatour 14 est appliquée par le tuyau 15 au côté supérieur du pis- ton 5, ce qui applique une pression constante dans la direction de serrage des freins, chaque fois qu'une pression est disponible à partir de l'accumulateur 14, et, lorsque la soupape de commande 
8 est actionnée-par le mouvement du plongeur 13 pour admettre une pression à partir du tuyau de branchement 15a vers le tuyau 12,re- liant l'orifice de sortie central 11 de la soupape 8 à l'admission inférieure 7 du moteur de frein 4,

   la pression est admise au c8té inférieur du piston 5 du moteur de frein pour l'élever et soule- 

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 ver le levier de frein 2 afin de desserrer -les freins à cause de la plus grande surfacé de piston disponible, pour surmonter la pression constante sur le côté supérieur du piston 5. 



   Pour se prémunir contre la possibilité exceptionnelle que le fluide de pression passe le long du piston 5;lorsqu'il est dans la position des freins serrés, perte qui tend à desserrer les freins, le piston 5 du moteur de frein 4 est relié au moyen d'un suiveur mécanique 16 ou liaison de compensation, au plongeur 13 de la sou- pape de commande 8. Pour une proportion appropriée du mécanisme sui veur 16,la soupape de commande 8 sera légèrement ouverte à l'échap- pement du moteur de frein 4 par l'orifice de sortie 10 et le tuyau d'échappement   17,lorsque   le levier du mécanicienest dans la posi- tion serrée des freins, ce qui permet à toute perte au delà du pis- ton 5 de s'échapper librement. 



   Il est essentiel qu'en cas d'absence ou de perte d'arrivée de pression, les freins 1 tombent dans la position de sûreté, c'est-à- dire qu'ils doivent être appliqués positivement. 



   Une méthode décrite dans le brevet belge mentionné, comprend dans ce but un levier de sûreté à poids, monté à rotation, des- tiné à coopérer avec le levier de frein, un cylindre fermé ayant un piston relié au levier de sûreté, un tuyau venant de l'alimenta- tion en pression conduisant au côté inférieur du piston, une valve de sûreté dans ce tuyau, destinée à être maintenue fermée par la près sion et à s'ouvrir lors de la réduction de pression, un tuyau dans la conduite de pression contournant cette soupape et une soupape de non-retour dans le tuyau de   contounement,   le tout disposé de ma- nière qu'aussi longtemps qu'une pleine pression est disponible et la soupape de sûreté fermée, le piston supporte le levier de sûre- té dans sa position soulevée, mais que,

   lorsque la pression tombe en dessous d'une pression déterminée à l'avance, la soupape de sû- reté s'ouvre pour relâcher la pression dans le cylindre et permet- tre au levier de sûreté de tomber et de presser le,levier de frein vers le bas pour   appliquer-les   freins. 



   Le but de la présente invention est de supprimer le moteur à 

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 poids de sûreté séparé et d'améliorer l'appareillage.. 



   Suivant la présente invention, le moteur à poids de sûreté sé- paré est supprimé; et l'accumulateur est construit et disposé de telle façon qu'il remplit la. double fonction consistant à fournir le fluide de pression pour le fonctionnement normal des freins, et également la forme de freinage nécessaire pour le fonctionne- ment de secours des freins dans l'éventualité d'une absence quelee conque d'arrivée de pression. 



   En se reportant à nouveau au.. dessin,.   ci-annexé,   on voit qu' une méthode appropriée consite dans l'emploi   d'un   accumulateur fixe 14 pourvu d'un mouton coulissant 18, et auquel sont attachées les parties mobiles 19 ou poids, ce qui fournit normalement le fluide de   pressioh   d'alimentation au système de frein 4, l'accu- mulateur 14 étant monté dans une position convenable au-dessus du moteur de   frin     4,   et les parties mobiles 19 ou poids étant ac- couplés par une biellette fendue 20, ou un autre dispositif à mou- vement perdu,au levier de frein 2, par prise de la fente 20a de la biellette 20 avec la broche 2a du levier'de frein. 



   Dans le fonctionnement normal des freins 1,   c'est-à-dire   lors de l'actionnement par le moteur de frein 4 à double effet, la chu- te du mouton 18   d'accumulateur   est telle qu'elle n'impose aucun poids des parties mobiles   19   sur le levier de soupape 2, la fente 20a glissant le long de la broche 2a. L'accumulateur 14 est pro-   portionné   de façon,appropriée de sorte que, pour un mouvement comparativement petit, une quantité suffisante de fluide de pres- sion est déplacée pour donner la pleine application du frein 1 par l'intermédiaire du moteur de frein 4 à double effet. 



   Dans le cas d'absence de pression, les parties mobiles 19 ou poids de l'accumulateur 14 continuent à tomber en dessous de leur portée normale de travail, et par l'extrémité supérieure de la fente 20a de la biellette 20 venant en prise avec la broche 2a du levier de frein 2, le poids des parties mobiles 19 est ainsi impo- sé au levier 2 de frein, ce qui abaisse les freins dans la posi- tion appliquée en fournissant donc la.force de freinage nécessaire 

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Lorsque la pression est disponible, le mouton d'accumulateur 18 avec les parties mobiles 1µtravaillera au-dessus de la portée supérieure de mouvement A sans imposer son poids sur le levier 2 actionnant le frein.

   Dès que la pression tombe en dessous de celle requise pour supporter les parties mobiles 19, que les freins soi- ent dans la position' serrée ou   desséBrée,   les parties mobiles 19 tomberont au delau de la portée inférieure de mouvement B pour imposer la force'de freinage au levier de frein 2. 



   Une soupape peut être introduite dans le tuyau d'échappement 17 de la soupape de commande 8, comme c'est la pratique courante pour régler la vitesse d'application des freins 1. Une applica- tion de secours des freins(autre que par le manque, de pression) est provoquée par l'action de l'opérateur, par une vitesse exces- sive de l'élément de rotation, ou par la course excessive du tam- bour de treuil ou le démarrage dans une direction erronée. Dans toutes ces circonstances, les freins 1 sont appliqués sans le   onctionnement   des parties mobiles 19 et, comme on l'a déjà dé- crit, la seule occasion pour laquelle les parties mobiles 19 fonctionneront, est lors du défaut d'alimentation de pression. 



   Les moyens adoptés dans la pratique courante pour le fonction- nement de secours du frein classique appliqué par poids, peuvent tous être employés dans le système décrit plus haut. 



   Dans l'exemple décrit, de l'huile est employée comme fluide de pression. 
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Claims (1)

1. Systèmes de freins mécaniques de moteurs de treuil, de ma- chines d'extraction et autres machines rotatives, dans lesquels le levier de frein, sans poids, est relié à l'organe mobile d'un dis- positif actionné par pression, à double effet, tel qu'un moteur de frein, le dispositif étant relié d'un côté de l'organe mobile, di- rectement à l'admission de fluide de pression et à un accumulateur et de l'autre cote par une soupape de commande à l'alimentation de fluide de pression, de telle sorte qu'une pression constante dans le sens du serrage des freins est appliquée directement à l'orga- <Desc/Clms Page number 8> ne mobile et qu'une pression peut être admise par la soupape de commande vers l'autre côté de l'organe mobile,

de façon à surmon- ter la pression constante pour déplacer les freins vers la posi- tion desserrée, l'accumulateur étant construit et disposé de telle manière qu'il remplit la double fonction de fournir le fluide de pression constante pour l'opération normale des freins et également la force de freinage nécessaire pour le fonctionnement de secours des freins, dans le cas d'un défaut quel.conque d'alimentation de pression.

2. Systèmes de freins mécaniques de moteurs de treuil, de ma- chines d'extraction et autres machines rotatives, comprenant a) un frein actionné par un levier de frein, b) un moteur de frein dont le piston est relié au levier de frein. c) un tuyau d'alimentation de pression pourvu d'un accumula- teur aboutissant au moteur de frein au-dessus du piston.

d) une soupape de commande ayant une admission près d'une ex- trémité etun orifice d'échappement près de l'autre extrémité, un orifice de sortie central, un plongeur à tige pour commander l'ori- fice de sortie central, un tuyau de branchement partant de l'ali- mentation de pression,relié à l'admission, et un tuyau reliant la sortie centrale au moteur de frein en dessous du piston, ce qui fait qu'une pression constante est appliquée au piston du moteur de frein dans la direction de serrage des freins, et que la soupape de commande peut être actionnée pour admettre une pression au côté in- férieur du moteur de frein pour surmonter la pression au sommet et desserrer les freins, et e) une biellette fendue ou uh dispositif semblable coopérant avec une broche sur le levier de frein,

accouplant les pièces mo- biles ou poids de l'accumulateur avec le levier de frein, disposé de façon que lorsque d.e la pression est disponible, les parties mo- biles de l'accumulateur aient un mouvement réduit et que la fente glisse le long de la broche, sans action sur le levier de frein, <Desc/Clms Page number 9> tandis qu'en cas d'absence de pression, les parties mobiles de l'accumulateur ont le plein mouvement pour que l'extrémité de la fente vienne en prise avec la broche et impose le poids des parties mobiles sur le levier actionnant le frein.

3. Systèmes de freins mécaniques pour moteurs de treuils, ma- chines d'extraction et autres machines rotatives, en,substance comme décrit avec référence au:; dessin ci-annexé...