WO2020002780A1 - Dispositif de freinage d'un arbre rotatif - Google Patents

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flange
disc
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Eric VOLANT
Arnaud BARDON
Florent MADIOT
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Warner Electric Europe SAS
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    • F16D2121/20—Electric or magnetic using electromagnets
    • F16D2121/22—Electric or magnetic using electromagnets for releasing a normally applied brake

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic braking device for locking at least one rotary shaft.
  • the braking device comprises at least one inductor, elastic means, at least one pressure plate or frame, a terminal flange, optionally an intermediate flange, and one or more friction discs integral in rotation with the rotary shaft.
  • the pressure plate or armature is biased axially, at rest, by elastic means against the friction disc, which in turn is biased axially against the end flange and, when the inductor is activated, the pressure plate or armature is moved axially against the elastic means, thereby releasing the friction disc.
  • Such braking devices are used in particular in elevators, forklifts, and more generally in any type of device requiring secure prolonged stops.
  • friction linings are integral with the two opposite faces of the friction disc, so that they come into frictional contact supported with the armature and the end flange, in the case of a single disc.
  • the four friction linings integral with the two opposite faces of the two friction discs come into frictional contact supported with the frame, the two opposite faces of an intermediate flange and the end flange.
  • the object of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks of the prior art by defining a braking device for one or more rotary shaft (s) which better withstand high temperatures and high bearing forces. .
  • a goal is clearly to reduce, or even eliminate, any risk of deformation of these constituent elements under the action of heat.
  • the present invention proposes that the annular faces of the brake disc are adjacent to, and intended to come into friction contact with, friction linings respectively integral with the plate pressure and end flange.
  • the annular faces of the two brake discs are adjacent to, and intended to come into friction contact with, friction linings respectively secured to the pressure plate, the flange interlayer and end flange.
  • the two annular faces of the brake disc or discs are adjacent to, and intended to come into friction contact with, friction linings integral with elements which are fixed in rotation.
  • the rotary shaft, and therefore the brake disc (s) are subjected to instantaneous energies and powers greater than 3 Watts / mm 2 and 2 Joules / mm 2 .
  • the disc or discs can / can be made of a material having an equivalent hardness greater than 1200N / mm 2 , such as steel.
  • the invention also defines a counterbalanced forklift comprising one or two braking devices as defined above, which must be housed in a reduced radial space. However, because they must at the same time dissipate very strong energies due to the weight transported and the speed of movement, they must be powerful and therefore have a significant bulk. There are therefore two conflicting problems, namely reduced bulk and high power, in the braking devices of counterbalanced forklifts.
  • the braking device of the present invention provides an effective solution to this double problem, by reducing the thickness of the armature and the end flange, resulting in a smaller axial size.
  • FIG. 1 is a very diagrammatic view in vertical cross section through a braking device of a conventional rotary shaft, respectively in the released position (upper part of the figure) and in the braked or tightened position (lower part of the figure),
  • FIG. 2 represents a braking device with a single brake disc according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 represents a braking device with a double brake disc according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a cut-away perspective view of a braking device equipped with a speed detector
  • FIG. 5 is a schematic sectional view of a brake disc according to an alternative embodiment
  • FIG. 6 is a basic representation of a counterbalanced forklift
  • FIG. 7 is a very schematic sectional view of the front axle of the carriage of FIG. 6.
  • actuation unit or inductor I which is generally (but not exclusively) in the form of an annular (cylinder) or rectangular (parallelepiped) case C defining at least one annular (or elliptical) housing , in which is received at least one coil (or inductor coil) B of conductive wire.
  • This housing C which is sometimes designated by the term “shell”, also includes one or more blind bores, which can each receive one or more compression springs R, which can be conventional coil springs or spring washers or any another mechanical thrust system, which can generally be described as elastic means. These springs R are advantageously mounted while being prestressed.
  • the braking device of a rotating shaft also includes a movable pressure plate A, which is disposed against the springs R opposite the winding B.
  • This movable pressure plate A which is sometimes referred to as "movable armature” , is made of a magnetic material.
  • the brake can also include a hub M which crosses the movable pressure plate A, and even a part of the housing C.
  • This hub M is intended to receive a rotary shaft S driven by a motor (not shown).
  • the brake also includes a brake disc D which can be arranged around the hub M adjacent to the movable pressure plate A.
  • the brake disc can also be arranged directly around a shaft driven by a motor.
  • the brake disc D has a friction lining G on its two opposite faces.
  • the brake comprises a terminal flange P which extends parallel to the movable pressure plate A, with the brake disc D arranged between them.
  • This end flange P which is sometimes referred to as a "friction plate", is fixedly mounted relative to the housing C, for example using spacers and screws.
  • This is the general structure of a braking device of a conventional rotary shaft, which can equip an elevator, a forklift, etc.
  • Such a brake has symmetry about a central axis X.
  • the movable pressure plate A is pressed against the housing C by compressing the springs R, due to the activation of the coil B in current.
  • the coil B will create a magnetic field which will attract the mobile pressure plate A made of magnetic material.
  • the distance between the movable pressure plate A and the end flange P is then maximum, and the brake disc is out of contact with both the pressure plate A and the end flange P.
  • the braking device of a the rotary shaft is then inoperative and the hub M can rotate freely.
  • FIG. 1 represents a braking device for a simple rotary shaft, but there are also double electromagnetic brakes, using two inductors I, two movable pressure plates A, two brake discs D and an intermediate flange.
  • the operating principle remains the same with a movable pressure plate A which is stressed in axial displacement either by a winding B or by springs R to apply or release the brake disc D.
  • FIG. 2 shows an electromagnetic braking device of the invention, the overall architecture of which is similar or identical to that of the conventional braking device of the figure, except at the level of the friction linings, which are no longer integral with the disc of brake D, as in FIG. 1, but of the armature A and the end flange P. More specifically, the armature A is provided with a friction lining GA, which is fixed to the armature A by any appropriate means, such as by gluing, riveting, screwing or by using an interfacing piece.
  • the frame A can form a recess, advantageously annular, in which the friction lining GA is received and fixed. It is the same at the end flange P on its face facing the brake disc D: a friction lining GP is fixed to the end flange P, advantageously, in an annular recess.
  • the two linings GA and GP are identical in dimensions and are arranged in a perfectly symmetrical mirror with respect to the brake disc D.
  • the brake disc D can have a constant thickness from its hub M. Its design is therefore very simple.
  • it can be made of a hard material, such as steel, having an equivalent hardness greater than 1200N / mm 2 . Its thickness can thus be reduced, compared to a conventional aluminum brake disc, which saves space.
  • the friction linings GA and GP can have an overall continuous annular configuration or, on the contrary, can be in the form of several distinct segments which are fixed to the reinforcement A and / or to the end flange P in an annular manner.
  • the segments may have different diameters, for example in the form of semicircles of different diameters each arranged in a half of a disc.
  • the friction face of the linings can be smooth, segmented. It can also be noted in FIG. 2 that the reinforcement A and the end flange P have a reduced wall thickness. This is made possible by the fact that they are no longer subjected to very high temperatures, since they are thermally insulated by their respective linings GA and GP. While the end flange P is conventionally made of steel to withstand these very high temperatures, the inductor (I) can thanks to the invention now be made with other materials, such as aluminum. We can thus gain both in size and weight.
  • the service brake is generally provided by the engine (by regeneration, which makes it possible to recharge the batteries), sometimes assisted by the parking brake.
  • the braking device of the present invention provides an effective solution to this double problem, by reducing the thickness of the armature and the end flange, resulting in a smaller axial size and making it possible to use a brake. single (instead of two), allowing the braking of two different motor shafts.
  • the capacity of a brake to dissipate energy is characterized by the magnitudes of energy and surface power.
  • the braking device of the invention proves to be particularly advantageous, when the energy dissipated and the instantaneous power dissipated by friction are greater than 2 Joules / mm 2 and 3 Watts / mm 2 .
  • the energy dissipated at the linings is directly related to the speed of rotation of the brake disc, its torque and the braking duration. These parameters are all dependent on the moving masses which must be stopped. When these three parameters are high, it is almost certain that the end flange and / or the armature would deform in a conventional braking device with the friction linings G fixed to the friction disc D.
  • the temperatures very are focused on the brake disc D, but since it is heated symmetrically on its two opposite faces, the temperature gradient is low from one face to the other, which limits the risks of deformation.
  • the braking device of FIG. 3 is characterized by the fact that there are two series of springs R1 and R2, two frames A1 and A2, two brake discs D1 and D2 and an intermediate flange F.
  • the braking device is mounted on two rotary shafts S1 and S2. These shafts S1 and S2 can for example be driven in rotation by two electric motors, like those of the front wheels of a forklift, as explained above.
  • the braking device firstly comprises an actuation unit or inductor I which comprises an annular (cylinder) or rectangular (parallelepiped) housing C and at least one annular (or elliptical) housing Lb, in which is received at least one winding (or inductor winding) B of conducting wire.
  • This housing C which is sometimes designated by the term “shell”, also comprises several blind bores Lr1, Lr2, which each receive a compression spring R1, R2.
  • These springs R1, R2 are advantageously mounted by being prestressed and can be conventional coil springs or spring washers or any other mechanical thrust system.
  • the housing C is further provided with blind bores capable of receiving assembly screws V, as will be seen below.
  • the braking device also comprises two movable pressure plates which are generally qualified as magnetic plates A1, A2, because they are made of a magnetic material, such as for example steel. These magnetic plates A1, A2 are fixed in rotation relative to the axis X, but movable in translation along this axis X over a limited stroke.
  • the braking device also includes two brake discs D1, D2, a terminal flange P and an intermediate flange F.
  • the housing C comprises a first series of blind bores Lr1 and a second series of blind bores Lr2, which are distributed around the axis X in a homogeneous or regular manner.
  • the springs R1 are housed in the blind bores Lr1 and the springs R2 are housed in the blind bores Lr2.
  • the springs R1 and R2 can be identical or different, in particular as to their stiffness, lengths, diameters, states of compression.
  • the magnetic plates A1, A2 are in the form of flat plates of constant thickness pierced with axial central passage A10, A20 and having various notches, including guide notches A1 1 and A21.
  • the magnetic frame A2 has an axial thickness which is greater than that of the magnetic frame A1.
  • the magnetic frame A1 is also pierced with several through bores for the passage of the springs R2.
  • the brake discs D1, D2 can be identical, and each comprise a splined hub D12, D22 which in sliding engagement respectively with the splined shaft end of a shaft S1, S2.
  • the brake discs D1, D2 rotate with the shafts S1, S2, but can slide axially on their respective splined shaft ends.
  • the brake discs D1, D2 can be made of steel.
  • the intermediate flange F is also in the form of a flat plate of constant thickness pierced with an axial central passage F20 and having a cylindrical peripheral edge F25 with various notches.
  • the intermediate flange F is arranged between the two brake discs D1, D2 and therefore fulfills a function of friction plate fixed in rotation, but movable in axial translation along the axis X.
  • the intermediate flange F can for example be made of any type of ferrous metal or not, non-magnetic or magnetic. It can for example be made of aluminum.
  • the end flange P is also in the form of a flat plate of constant thickness pierced with an axial central passage P10 and having a cylindrical peripheral edge with various notches and the passage holes P12 for assembly screws V.
  • the end flange P forms the outer shell of the braking device, opposite the housing C.
  • the magnetic plates A1, A2, the brake discs D1, D2 and the intermediate flange F are arranged between box C and terminal flange P with the magnetic plates A1, A2 and the intermediate flange F blocked in rotation, but movable in axial translation and the brake discs D1, D2 both movable in rotation and in axial translation.
  • the end flange P comes into contact with the brake disc D2 and thereby fulfills a friction plate function that is both fixed in rotation and in axial translation along the axis X.
  • the braking device in this embodiment, is further provided with current and / or voltage control means E for supplying the winding B.
  • control means E are mainly electronic and can be provided under the form of a modular controller. The purpose of these control means E is to control the current and / or the voltage supplied to the winding in order to compensate for the thermal drift (rise in temperature of the winding which induces a loss of power) and to set an intermediate intensity capable of allowing separation.
  • the control means E thus make it possible to swap the winding B between three states: a non-supplied state, a maximum stabilized state in which the two frames A1 and A2 are pressed against the housing and an intermediate state allowing the frame A2 to undo the magnetic attraction of the winding B.
  • the transition from one state to another can be immediate or, on the contrary, gradual over time, so as to obtain a damping.
  • control means E To release the braking device, action is taken on the control means E to pass from the non-supplied state to the maximum state without going through the intermediate state.
  • the winding B is then fully supplied, attracting the two armatures A1 and A2 simultaneously towards the housing C.
  • the disks D1 and D2 are released and the shafts S1 and S2 can again rotate.
  • the control means E can pass immediately or gradually through the intermediate state so as to move the two plates A1 and A2 sequentially, and thus gradually release the disks D1 and D2. This results in a smoother, smoother start.
  • the control means E regulate the current and / or the voltage supplied to the coil B, so that its attraction power is stable .
  • control means E are again requested to pass from the maximum supply state to the intermediate state allowing the release (only) of the frame A2, while the frame A1 will remain pressed against the box C until the control means E then switch to the non-supplied state, in which the armature A1 will also be released.
  • the intermediate state can last from 0.1 to 10 seconds. The gradual transition from maximum to intermediate state and from intermediate to unpowered state can take 0.1 to 1 second.
  • the control means alone can ensure correct operation of the braking device by adjusting the level intensity of the intermediate state, the duration of the intermediate state and the dynamics of the gradual passages.
  • the friction linings are integral with the armature A2, the intermediate flange F and the end flange P.
  • the brake discs have no friction lining.
  • the frame A2 is provided with a friction lining GA
  • the intermediate flange F is provided with two friction linings GF
  • the end flange P is provided with a friction lining GP.
  • the friction linings can be identical or similar to those of the first embodiment: they can be housed in recesses and fixed in place by any means.
  • the brake discs D1 and D2 can have a constant thickness from their respective hubs D12 and D22.
  • each brake disc D1, D2 is sandwiched between two friction linings GA, GF and GF, GP symmetrically. Thus, they are subjected to the same friction and temperature constraints on their two opposite annular faces Da and Db, which are substantially or perfectly parallel. The advantages are the same as in the first embodiment of FIG. 2.
  • FIG. 4 a braking device with a single disc is seen, like that of FIG. 1, but equipped with a speed-sensing sensor or detector H which is associated with the disc D, which is made of a magnetic material, such as steel.
  • a speed-sensing sensor or detector H which is associated with the disc D, which is made of a magnetic material, such as steel.
  • Dh its outer peripheral edge (of steel) Dh is crenellated, thus defining alternating sectors of distinct radial heights Dh1 and Dh2.
  • the speed detector which can be electromagnetic, for example Hall effect, cooperates with the crenellated external peripheral edge Dh by detecting the consecutive passages of alternating sectors of distinct radial heights Dh1 and Dh2. It should be noted that such a crenellated disc can also be implemented with a rotational speed sensor in the embodiment of FIG. 3.
  • FIG. 5 shows a variant disc D ′ comprising a core De made of a thermally highly conductive material, such as aluminum, and lateral flanks Df made of a material having an equivalent hardness greater than 1200N / mm 2 such as steel.
  • the lateral flanks Df made of steel which has a lower thermal conductivity than aluminum, but a longer inertia, will heat up more slowly and the heat which it will transmit to the aluminum core De will quickly be discharged into the rotary shaft S, which will perform a heat sink function.
  • this composite disc in steel / aluminum, or any other equivalent material we guarantee both a longer service life (steel) and better heat dissipation (aluminum).
  • a motor flange as a terminal flange, as is the case with elevator brakes.
  • the examples used to illustrate the invention have used fixed inductors and axially movable armatures, it is also conceivable that the inductor is axially movable and the armature fixed. In this case, the inductor is placed between the fixed frame and the brake disc and it is the inductor which will support the friction lining which will rub and brake the brake disc.
  • an electromagnetic braking device which is less sensitive to the heating due to friction, less bulky, less heavy, easily associable with a sensor. speed, more wear-resistant and more heat dissipative.
  • a preferred application is that of counterbalanced forklifts, but the invention applies more generally to all devices in which the need for heat dissipation in a small volume is high, for example elevators, hoists, etc.

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Abstract

Dispositif de freinage pour un arbre rotatif (S) comprenant : - un inducteur (I) fixe, - une plaque de pression (A) à déplacement axial, - des moyens élastiques (R) agissant axialement entre l'inducteur (I) et la plaque de pression (A), - un disque de frein (D) rotatif définissant deux faces annulaires (Da, Db), et - un flasque terminal (P) fixe, - la plaque de pression (A) et le flasque terminal (P) étant des éléments qui sont fixes en rotation, caractérisé en que les faces annulaires (Da, Db) sont adjacentes à, et destinées à venir en contact de friction avec, des garnitures de friction (GA, GF) solidaires d'éléments (A, P) qui sont fixes en rotation.

Description

Dispositif de freinage d’un arbre rotatif
La présente invention concerne un dispositif de freinage électromagnétique pour bloquer au moins un arbre rotatif. Le dispositif de freinage comprend au moins un inducteur, des moyens élastiques, au moins une plaque de pression ou armature, un flasque terminal, éventuellement un flasque intercalaire, et un ou plusieurs disques de friction solidaires en rotation de l’arbre rotatif. Dans le cas d’un disque de friction unique, la plaque de pression ou armature est sollicitée axialement, au repos, par les moyens élastiques contre le disque de friction, qui à son tour, est sollicité axialement contre le flasque terminal et, lorsque l’inducteur est activé, la plaque de pression ou armature est déplacée axialement à l’encontre des moyens élastiques, libérant ainsi le disque de friction. De tels dispositifs de freinage sont notamment mis en oeuvre dans les ascenseurs, les chariots élévateurs, et plus généralement dans tout type de dispositif nécessitant des arrêts prolongés sécurisés.
Conventionnellement, des garnitures de friction sont solidaires des deux faces opposées du disque de friction, de sorte qu’elles viennent en contact de frottement appuyé avec l’armature et le flasque terminal, dans le cas d’un disque unique. Dans le cas d’un double disque, les quatre garnitures de friction solidaires des deux faces opposées des deux disques de friction viennent en contact de frottement appuyé avec l’armature, les deux faces opposées d’un flasque intercalaire et le flasque terminal.
Les garnitures de friction contiennent généralement des matériaux qui sont thermiquement isolants, de sorte que les disques de friction ne montent pas excessivement en température. C’est pourquoi les disques de frein sont habituellement réalisés en aluminium. A l’inverse, l’armature, le flasque terminal et le flasque intercalaire éventuel atteignent des températures très élevées, ce qui peut conduire à des endommagements, notamment par déformation. Ceci est plus particulièrement le cas du flasque terminal, et dans une moindre mesure de l’armature, car les très hautes températures ne sont appliquées que sur une de leurs deux faces, c’est-à-dire unilatéralement. Il se crée un fort gradient de températures dans l’épaisseur de ces pièces, d’où des déformations. Le flasque terminal étant souvent moins épais que l’armature, il se déforme plus fréquemment et plus amplement.
Ces phénomènes de déformation par gradient thermique sont d’autant plus fréquents et importants que le besoin de dissipation en puissance et en énergie est important. Dans des applications à volume restreint, la surface de dissipation est souvent limitée impliquant implicitement une impossibilité physique de répondre au besoin du freinage. Au-dessus de 3 Watts/mm2 en puissance instantanée et 2 Joules/mm2, les déformations sont presque inévitables. Et en-dessous de ces valeurs, elles apparaissent parfois.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités de l’art antérieur en définissant un dispositif de freinage pour un ou plusieurs arbre(s) rotatif(s) qui supporte(nt) mieux les hautes températures et les force d’appui importantes. Un but est clairement de réduire, voire éliminer, tout risque de déformation de ces éléments constitutifs sous l’action de la chaleur.
Ainsi, dans le cas d’un dispositif de freinage à simple disque, la présente invention propose que les faces annulaires du disque de frein soient adjacentes à, et destinées à venir en contact de friction avec, des garnitures de friction respectivement solidaires de la plaque de pression et du flasque terminal. Et dans le cas d’un dispositif de freinage à disque double, les faces annulaires des deux disques de frein sont adjacentes à, et destinées à venir en contact de friction avec, des garnitures de friction respectivement solidaires de la plaque de pression, du flasque intercalaire et du flasque terminal. En d’autres termes, les deux faces annulaires du ou des disques de frein sont adjacentes à, et destinées à venir en contact de friction avec, des garnitures de friction solidaires d’éléments qui sont fixes en rotation.
Avantageusement, l’arbre rotatif, et donc le ou les disque(s) de frein, sont soumis à des énergies et des puissances instantanées supérieures à 3 Watts/mm2 et 2 Joules/mm2. Selon une autre caractéristique de l’invention, le ou les disques peut/peuvent être réalisé(s) en un matériau présentant une dureté équivalente supérieure à 1200N/mm2, tel que de l’acier.
Les garnitures de friction peuvent être annulaires continues, ou au contraire, elles peuvent être segmentées, avec des segments s’étendant en anneau.
L’esprit de l’invention réside dans le fait que l’accrochage des garnitures de friction est inversé, en le permutant des disques aux éléments fixes en rotation. Cette permutation induit les avantages suivants :
- Isolation thermique des éléments fixes en rotation par les garnitures de friction, d’où un risque de déformation réduit ou nul,
- Echauffement bilatéral ou symétrique des disques de frein, d’où un risque de déformation réduit ou nul,
- Possibilité de choix de matériaux différents pour les disques de frein (en acier par exemple) et pour les éléments fixes (en aluminium par exemple pour le flasque terminal et le flasque intercalaire),
- Disque en acier assurant des fonctions de puit d’énergie, puis de réservoir d’énergie, ce qui permet de façon rapide, quasi instantanée, d’absorber beaucoup d’énergie, de la stocker rapidement et de la dissiper lentement ensuite,
- Intégration d’un capteur de vitesse facilitée en mettant en oeuvre un disque de frein en matériau ferromagnétique à bord crénelé,
- Possibilité de réaliser le disque avec une âme en aluminium et les flancs latéraux en acier pour augmenter la durée de vie et faciliter la dissipation thermique,
- Réduction d’épaisseur de l’armature, qui n’est plus soumise à de très fortes températures, induisant ainsi une réduction de l’encombrement total et du poids,
- Dissipation thermique de la chaleur du ou des disques dans l’arbre ou les arbres rotatif (s). L’invention définit également un chariot élévateur à contrepoids comprenant un ou deux dispositifs de freinage tel que définis ci-dessus, qui doivent être logés dans un espace radial réduit. Cependant, du fait qu’ils doivent en même temps dissiper des énergies très fortes en raison du poids transporté et de la vitesse de déplacement, ils doivent être puissant et présentent de ce fait un encombrement important. Il existe donc deux problèmes antagonistes, à savoir un encombrement réduit et une puissance élevée, dans les dispositifs de freinage des chariots élévateurs à contrepoids.
Le dispositif de freinage de la présente invention apporte une solution efficace à ce double problème, en réduisant l’épaisseur de l’armature et du flasque terminal, d’où un encombrement axial plus faible.
L’invention sera maintenant décrite plus en détail en référence aux dessins joints, donnant à titre d’exemples non limitatifs, deux modes de réalisation de l’invention, ainsi qu’un mode de réalisation conventionnel.
Sur les figures :
La figure 1 est une vue très schématique en coupe transversale verticale à travers un dispositif de freinage d’un arbre rotatif conventionnel, respectivement en position desserrée (partie haute de la figure) et en position freinée ou serrée (partie basse de la figure),
La figure 2 représente un dispositif de freinage à disque de frein unique selon un mode de réalisation de la présente invention,
La figure 3 représente un dispositif de freinage à disque de frein double selon un mode de réalisation de la présente invention,
La figure 4 est une vue en perspective découpée d’un dispositif de freinage équipé d’un détecteur de vitesse de rotation,
La figure 5 est une vue en coupe schématique d’un disque de frein selon une variante de réalisation,
La figure 6 est une représentation basique d’un chariot élévateur à contrepoids, et
La figure 7 est une vue en coupe très schématique du train avant du chariot de la figure 6. On se référera tout d’abord à la figure 1 pour expliquer de manière très générale la structure et le fonctionnement d’un dispositif de freinage électromagnétique classique ou conventionnel pour un arbre rotatif S. D’autres dispositifs de freinage hydrauliques ou pneumatiques sont aussi concernés par ce brevet mais ne sont pas représentés. Il comprend tout d’abord une unité d’actionnement ou inducteur I qui se présente généralement (mais pas exclusivement) sous la forme d’un boîtier annulaire (cylindre) ou rectangulaire (parallélépipédique) C définissant au moins un logement annulaire (ou elliptique), dans lequel est reçu au moins un bobinage (ou bobine d’inducteur) B de fil conducteur. Ce boîtier C, qui est parfois désigné sous le terme de « coquille », comprend également un ou plusieurs alésages borgnes, qui peuvent recevoir chacun un ou plusieurs ressorts de compression R, qui peuvent être des ressorts à boudin classiques ou des rondelles ressort ou tout autre système de poussée mécanique, que l’on peut qualifier globalement de moyens élastiques. Ces ressorts R sont avantageusement montés en étant précontraints. Le dispositif de freinage d’un arbre rotatif comprend également une plaque de pression mobile A, qui est disposée contre les ressorts R en face du bobinage B. Cette plaque de pression mobile A, qui est parfois désignée sous le terme de « armature mobile », est réalisée en un matériau magnétique. Le frein peut comprendre également un moyeu M qui traverse la plaque de pression mobile A, et même une partie du boîtier C. Ce moyeu M est destiné à recevoir un arbre rotatif S entraîné par un moteur (non représenté). Le frein comprend aussi un disque de frein D qui peut être disposé autour du moyeu M de manière adjacente à la plaque de pression mobile A. Le disque de frein peut aussi être disposé directement autour d’un arbre entraîné par un moteur. Le disque de frein D présente une garniture de friction G sur ses deux faces opposées. Enfin, le frein comprend un flasque terminal P qui s’étend parallèlement à la plaque de pression mobile A, avec le disque de frein D disposé entre eux. Ce flasque terminal P, qui est parfois désigné sous le terme de « plaque de friction », est monté fixement par rapport au boîtier C, par exemple à l’aide d’entretoises et de vis. Telle est la structure générale d’un dispositif de freinage d’un arbre rotatif classique, qui peut équiper un ascenseur, un chariot élévateur, etc. Un tel frein présente une symétrie autour d’un axe central X.
En se référant à la partie haute de la figure 1 , on peut voir que la plaque de pression mobile A est plaquée contre le boîtier C en comprimant les ressorts R, en raison de l’activation de la bobine B en courant. En effet, de manière connue, le bobinage B va créer un champ magnétique qui va attirer la plaque de pression mobile A en matériau magnétique. L’écart entre la plaque de pression mobile A et le flasque terminal P est alors maximal, et le disque de frein est hors de contact à la fois de la plaque de pression A et du flasque terminal P. Le dispositif de freinage d’un arbre rotatif est alors inopérant et le moyeu M peut tourner librement.
En se référant à la partie basse de la figure 1 , on peut voir que la plaque de pression mobile A a été déplacée vers le flasque terminal P sous l’action des ressorts R. En effet, cette situation correspond à la coupure de l’activation électrique du bobinage B, de sorte qu’il n’y a plus de forces électromagnétiques attirant la plaque de pression A contre le boîtier C. Les ressorts R agissent alors pleinement sur la plaque de pression mobile A qui est poussée vers le flasque terminal P en prenant en sandwich entre eux le disque de frein D. On peut également dire que le disque de fiction D est coincé fortement entre la plaque de pression mobile A et le flasque terminal P. Le moyeu M qui est solidaire du disque de frein D est alors bloqué en rotation. Le dispositif de freinage d’un arbre rotatif est alors pleinement actif, bien que son activation en courant soit coupée. En d’autres termes, ce dispositif de freinage d’un arbre rotatif est inactif lorsqu’alimenté et actif au repos.
La figure 1 représente un dispositif de freinage d’un arbre rotatif simple, mais il existe également des freins électromagnétiques double, mettant en oeuvre deux inducteurs I, deux plaques de pressions mobiles A, deux disques de frein D et un flasque intercalaire. Le principe de fonctionnement reste toutefois le même avec une plaque de pression mobile A qui est sollicitée en déplacement axial soit par un bobinage B soit par des ressorts R pour serrer ou desserrer le disque de frein D.
La figure 2 montre un dispositif de freinage électromagnétique de l’invention, dont l’architecture globale est similaire ou identique à celle du dispositif de freinage conventionnel de la figure, hormis au niveau des garnitures de friction, qui ne sont plus solidaires du disque de frein D, comme sur la figure 1 , mais de l’armature A et du flasque terminal P. Plus précisément, l’armature A est pourvue d’une garniture de friction GA, qui fixée à l’armature A par tous moyens appropriés, comme par exemple par collage, rivetage, vissage ou par l’utilisation d’une pièce d’interfaçage.
L’armature A peut former un évidement, avantageusement annulaire, dans lequel la garniture de friction GA est reçue et fixée. Il en est de même au niveau du flasque terminal P sur sa face tournée vers le disque de frein D : une garniture de friction GP est fixée au flasque terminal P, avantageusement, dans un évidement annulaire. De préférence, les deux garnitures GA et GP sont identiques en dimensions et sont disposées de manière parfaitement symétrique miroir par rapport au disque de frein D. Ainsi, il est soumis aux mêmes contraintes de friction et de température sur ses deux faces annulaires opposées Da et Db, qui sont sensiblement ou parfaitement parallèles. Comme on peut le voir sur la figure 2, le disque de frein D peut présenter une épaisseur constante à partir de son moyeu M. Sa conception est donc très simple. De plus, il peut être réalisé en un matériau dur, comme de l’acier, ayant une dureté équivalente supérieure à 1200N/mm2. Son épaisseur peut ainsi être réduite, par rapport à un disque de frein classique en aluminium, d’où un gain de place.
Les garnitures de friction GA et GP peuvent présenter une configuration globale annulaire continue ou au contraire se présenter sous la forme de plusieurs segments distincts qui sont fixés à l’armature A et/ou au flasque terminal P de manière annulaire. En variante, les segments peuvent présenter des différents diamètres, par exemple sous la forme de demi cercles de diamètres différents disposés chacun dans une moitié de disque.
La face de friction des garnitures peut être lisse, segmentée. On peut également noter sur la figure 2 que l’armature A et le flasque terminal P présentent une épaisseur de paroi réduite. Cela est rendu possible du fait qu’ils ne sont plus soumis à de très hautes températures, puisqu’ils sont isolés thermiquement par leurs garnitures respectives GA et GP. Alors que le flasque terminal P est conventionnellement réalisé en acier pour supporter ces très hautes températures, il l’inducteur (I) peut grâce à l’invention être maintenant réalisé avec d’autres matériaux, comme par exemple de l’aluminium. On peut ainsi gagner à la fois en encombrement et en poids.
Au final, on dispose d’un dispositif de freinage présentant un très faible encombrement axial, qui peut trouver une application privilégiée dans les chariots élévateurs, et plus particulièrement dans les chariots élévateurs à contrepoids. Ce type de chariot élévateur est aussi appelé chariot élévateur en porte à faux: un modèle est représenté sur la figure 6. L’ensemble élévateur J et la charge sont en effet en porte à faux par rapport à l’essieu avant. Un contrepoids est alors nécessaire à l’arrière du chariot pour assurer sa stabilité, d’où son appellation. Ces chariots sont équipés de deux roues avant motrices W1 et W2 et d’une ou deux roues arrière directrice. Ce type de matériel, robuste et polyvalent, est généralement destiné à une utilisation intense. Dans le cas des chariots électriques, la motorisation de traction se fait en ligne.
Les charges élevées que peut soulever ce type de chariot et les vitesses de translation de l’ordre de 20 à 25km/h induisent de très fortes énergies lors de freinage en cas d’arrêt d’urgence. Et ces énergies doivent être dissipées dans le frein qui a la fonction de frein de parking et de frein d’arrêt d’urgence. Le frein de service est généralement assuré par le moteur (par régénération, ce qui permet de recharger les batteries), parfois assisté par le frein de parking.
Enfin, les chariots a fortes charges, qui étaient jusque-là uniquement à motorisation thermique, basculent actuellement vers des motorisations électriques, encore relativement encombrantes, d’où un besoin de compacité et de capacité de dissipation accru. En effet, comme on peut le voir sur la figue 7, les deux moteurs de traction électriques M1 et M2, qui sont respectivement associés aux deux roues avant W1 et W2, sont montés dos à dos ou en vis-à-vis dans l’axe X des roues. Les dispositifs de freinage E1 et E1 , associés respectivement aux deux moteurs électriques M1 et M2, sont également montés sur l’axe X entre les deux moteurs, c’est-à-dire dans un espace axial très réduit. C’est pourquoi ces dispositifs de freinage E1 et E2 doivent présenter un encombrement axial réduit.
Cependant, du fait qu’ils doivent en même temps dissiper des énergies très fortes en raison du poids transporté et de la vitesse de déplacement, ils doivent être puissant et présentent de ce fait un encombrement important.
Il existe donc deux problèmes antagonistes, à savoir un encombrement réduit et une puissance élevée, dans les dispositifs de freinage des chariots élévateurs à contrepoids
Le dispositif de freinage de la présente invention apporte une solution efficace à ce double problème, en réduisant l’épaisseur de l’armature et du flasque terminal, d’où un encombrement axial plus faible et en rendant possible l’utilisation d’un frein unique (au lieu de deux), permettant le freinage de deux arbres moteurs différents.
La capacité d’un frein à dissiper de l’énergie est caractérisée par les grandeurs d’énergie et de puissance surfacique. Ainsi, le dispositif de freinage de l’invention s’avère tout particulièrement avantageux, lorsque l’énergie dissipée et la puissance instantanée dissipée par frottements sont supérieures à 2 Joules/mm2 et 3 Watts/mm2. L’énergie dissipée au niveau des garnitures est directement liée à la vitesse de rotation du disque de frein, de son couple et de la durée de freinage. Ces paramètres sont tous dépendants des masses en mouvement qu’il est nécessaire d’arrêter. Lorsque ces trois paramètres sont élevés, il est presque certain que le flasque terminal et/ou l’armature se déformeraient dans un dispositif de freinage conventionnel avec les garnitures de friction G fixées au disque de friction D. Avec l’invention, les températures très élevées sont focalisées sur le disque de frein D, mais comme il est chauffé de manière symétrique sur ses deux faces opposées, le gradient de température est faible d’une face à l’autre, ce qui limite les risques de déformation.
Le dispositif de freinage de la figure 3 se caractérise par le fait qu’il y a deux séries de ressorts R1 et R2, deux armatures A1 et A2, deux disques de frein D1 et D2 et un flasque intercalaire F.
Le dispositif de freinage est monté sur deux arbres rotatifs S1 et S2. Ces arbres S1 et S2 peuvent par exemple être entraînés en rotation par deux moteurs électriques, comme ceux des roues avant d’un chariot élévateur, comme expliqué ci-dessus. Le dispositif de freinage comprend tout d’abord une unité d’actionnement ou inducteur I qui comprend un boîtier annulaire (cylindre) ou rectangulaire (parallélépipédique) C et au moins un logement annulaire (ou elliptique) Lb, dans lequel est reçu au moins un bobinage (ou bobinage d’inducteur) B de fil conducteur. Ce boîtier C, qui est parfois désigné sous le terme de « coquille », comprend également plusieurs alésages borgnes Lr1 , Lr2, qui reçoivent chacun un ressort de compression R1 , R2. Ces ressorts R1 , R2 sont avantageusement montés en étant précontraints et peuvent être des ressorts à boudin classiques ou des rondelles ressort ou tout autre système de poussée mécanique. Le boîtier C est en outre pourvu d’alésages borgnes aptes à recevoir des vis d’assemblage V, comme on le verra ci-après.
Le dispositif de freinage comprend également deux plaques de pression mobiles qui sont généralement qualifiées d’armatures magnétiques A1 , A2, car elles sont réalisées en un matériau magnétique, comme par exemple de l’acier. Ces armatures magnétiques A1 , A2 sont fixes en rotation par rapport à l’axe X, mais mobiles en translation le long de cet axe X sur une course limitée. Le dispositif de freinage comprend également deux disques de frein D1 , D2, un flasque terminal P et un flasque intercalaire F.
Plus précisément, le boîtier C comprend une première série d’alésages borgnes Lr1 et une seconde série d’alésages borgnes Lr2, qui sont réparties autour de l’axe X de manière homogène ou régulière. Les ressorts R1 sont logés dans les alésages borgnes Lr1 et les ressorts R2 sont logés dans les alésages borgnes Lr2. Les ressorts R1 et R2 peuvent être identiques ou différents, notamment quant à leurs raideurs, longueurs, diamètres, états de compression.
Les armatures magnétiques A1 , A2 se présentent sous la forme de plaques planes d’épaisseur constante percées de passage centraux axiaux A10, A20 et présentant diverses échancrures, dont des échancrures de guidage A1 1 et A21. Toutefois, l’armature magnétique A2 présente une épaisseur axiale qui est supérieure à celle de l’armature magnétique A1. L’armature magnétique A1 est en outre percée de plusieurs alésages traversant pour le passage des ressorts R2. Ainsi, les ressorts R1 appui contre l’armature magnétique A1 et les ressorts R2 appui contre l’armature magnétique A2 en traversant l’armature magnétique A1.
Les disques de frein D1 , D2 peuvent être identiques, et comprennent chacun un moyeu cannelé D12, D22 qui en prise coulissante respectivement avec le bout d’arbre cannelé d’un arbre S1 , S2. Ainsi, les disques de frein D1 , D2 tournent avec les arbres S1 , S2, mais peuvent coulisser axialement sur leur bout d’arbre cannelé respectif. Les disques de frein D1 , D2 peuvent être réalisés en acier.
Le flasque intercalaire F se présente aussi sous la forme d’une plaque plane d’épaisseur constante percée d’un passage central axial F20 et présentant un chant périphérique cylindrique F25 avec diverses échancrures. Le flasque intercalaire F est disposé entre les deux disques de frein D1 , D2 et remplit de ce fait une fonction de plaque de friction fixe en rotation, mais mobile en translation axial le long de l’axe X. Le flasque intercalaire F peut par exemple être réalisé en tout type de métal ferreux ou non, amagnétique ou magnétique. Il peut par exemple être réalisé en aluminium.
Enfin, le flasque terminal P se présente aussi sous la forme d’une plaque plane d’épaisseur constante percée d’un passage central axial P10 et présentant un chant périphérique cylindrique avec diverses échancrures et les trous de passage P12 pour des vis d’assemblage V. Le flasque terminal P forme la coque externe du dispositif de freinage, à l’opposé du boitier C. En d’autres termes, les armatures magnétiques A1 , A2, les disques de frein D1 , D2 et le flasque intercalaire F sont disposés entre le boitier C et le flasque terminal P avec les armatures magnétiques A1 , A2 et le flasque intercalaire F bloqués en rotation, mais mobiles en translation axial et les disques de frein D1 , D2 à la fois mobiles en rotation et en translation axial. Le flasque terminal P vient en contact du disque de frein D2 et remplit de ce fait une fonction de plaque de friction à la fois fixe en rotation et en translation axial le long de l’axe X.
Pour le montage des différents éléments constitutifs du dispositif de freinage, il est prévu, comme susmentionné, plusieurs vis d’assemblage V, ici au nombre de trois (exemple non limitatif), qui relient le flasque terminal P au boîtier C de l’inducteur I. Le dispositif de freinage, dans ce mode de réalisation, est en outre pourvu de moyens de contrôle de courant et/ou de tension E pour l’alimentation du bobinage B. Ces moyens de contrôle E sont principalement électroniques et peuvent se présenter sous la forme d’un contrôleur modulable. Ces moyens de contrôle E ont pour but de contrôler le courant et/ou la tension alimentée au bobinage afin de pallier la dérive thermique (montée en température du bobinage qui induit une perte de puissance) et de fixer une intensité intermédiaire apte à permettre le décollement de l’armature A2 sous l’action des ressorts R2, tout en maintenant l’armature A1 collée au boîtier C à l’encontre des ressorts R1. Le décollement décalé des armatures A1 et A2 dans le temps permet d’obtenir un freinage efficace avec un effet étagé, évitant ainsi les arrêts trop brusques. Les moyens de contrôle E permettent ainsi de permuter le bobinage B entre trois états : un état non alimenté, un état maximal stabilisé dans lequel les deux armatures A1 et A2 sont plaquées contre le boîtier et un état intermédiaire permettant à l’armature A2 de se défaire de l’attraction magnétique du bobinage B. Le passage d’un état à l’autre peut être immédiat ou au contraire graduel dans le temps, de manière à obtenir un amortissement.
Nous allons maintenant décrire un cycle complet de fonctionnement de ce dispositif de freinage. Lorsque le bobinage est au repos, c’est-à-dire non alimenté en courant, les ressorts R1 et R2 agissent pleinement et poussent respectivement les armatures A1 et A2 vers les disques de frein D1 et D2. Plus en détail, l’armature A2 est poussée contre le disque D1 , aidée en cela par l’armature A1 qui pousse l’armature A2. Le disque D1 est ainsi poussé contre le flasque intercalaire F2, qui est poussé contre le disque D2, qui appuie contre le flasque terminal P. On peut dire que les deux armatures A1 , A2, les deux disques D1 , D2 et le flasque F2 ont été déplacés axialement vers la gauche sur la figure 1 en direction du flasque Pet en éloignement du boitier C. Les disques D1 et D2 sont ainsi bloqués en rotation et l’arbre S ne peut plus tourner. Le dispositif de freinage agit alors pleinement, bien que son alimentation en courant soit coupée.
Pour débloquer le dispositif de freinage, on agit sur les moyens de contrôles E pour passer de l’état non alimenté à l’état maximal sans passer par l’état intermédiaire. Le bobinage B est alors pleinement alimenté, attirant les deux armatures A1 et A2 simultanément vers le boitier C. Les disques D1 et D2 sont libérés et les arbres S1 et S2 peuvent à nouveau tourner. En variante, les moyens de contrôles E peuvent passer immédiatement ou graduellement par l’état intermédiaire de manière à déplacer séquentiellement les deux armatures A1 et A2, et ainsi libérer progressivement les disques D1 et D2. Ceci permet d’obtenir un démarrage plus doux et sans à-coup. Dans un cas ou dans l’autre, une fois les deux armatures plaquées contre le boitier C, les moyens de contrôle E régulent le courant et/ou la tension alimenté(e) au bobinage B, afin que sa puissance d’attraction soit stable.
Lors du freinage, les moyens de contrôle E sont à nouveau sollicités pour passer de l’état d’alimentation maximale à l’état intermédiaire permettant la libération (seule) de l’armature A2, alors que l’armature A1 va rester plaquée contre le boitier C jusqu’à ce que les moyens de contrôle E permutent ensuite sur l’état non alimenté, dans lequel l’armature A1 va également être libérée. L’état intermédiaire peut durer de 0,1 à 10 secondes. Le passage graduel de l’état maximal à l’état intermédiaire et de l’état intermédiaire à l’état non alimenté peut durer de 0,1 à 1 seconde.
Les moyens de contrôle peuvent assurer à eux seuls un fonctionnement correct du dispositif de freinage en ajustant le niveau d’intensité de l’état intermédiaire, la durée de l’état intermédiaire et la dynamique des passages graduels. Toutefois, pour atteindre un fonctionnement optimal et une efficacité maximale, il est avantageux de choisir les épaisseurs des armatures magnétiques A1 , A2 dans les domaines de valeurs préconisés ci-dessus, car ces caractéristiques influent directement sur le comportement dynamique des armatures magnétiques A1 , A2.
Dans ce second mode de réalisation à deux disques de frein D1 , D2, les garnitures de friction sont solidaires de l’armature A2, du flasque intercalaire F et du flasque terminal P. Tout comme dans le premier mode de réalisation, les disques de frein sont dépourvus de garniture de friction. Plus précisément, l’armature A2 est pourvue d’une garniture de friction GA, le flasque intercalaire F est pourvu de deux garnitures de friction GF et le flasque terminal P est pourvue d’une garniture de friction GP. Les garnitures de friction peuvent être identiques ou similaires à celles du premier mode de réalisation : elles peuvent être logées dans des évidements et fixées en place par tous moyens. Les disques de frein D1 et D2 peuvent présenter une épaisseur constante à partir de leurs moyeux respectifs D12 et D22.
Il faut surtout noter que chaque disque de frein D1 , D2 est pris en sandwich entre deux garnitures de friction GA, GF et GF, GP de manière symétrique. Ainsi, ils sont soumis aux mêmes contraintes de friction et de température sur leurs deux faces annulaires opposées Da et Db, qui sont sensiblement ou parfaitement parallèles. Les avantages sont les mêmes que dans le premier mode de réalisation de la figure 2.
Sur la figure 4, on voit un dispositif de freinage à disque unique, comme celui de la figure 1 , mais équipé d’un capteur ou détecteur de vitesse de rotation H qui est associé au disque D, qui est réalisé en un matériau magnétique, tel que l’acier. Afin de pouvoir capter la rotation du disque D, son bord périphérique externe (en acier) Dh est crénelé, définissant ainsi des secteurs alternés de hauteurs radiales distinctes Dh1 et Dh2. Le détecteur de vitesse de rotation, qui peut être électromagnétique, par exemple à effet Hall, coopère avec le bord périphérique externe crénelé Dh en détectant les passages consécutifs des secteurs alternés de hauteurs radiales distinctes Dh1 et Dh2. Il est à noter qu’un tel disque crénelé peut également être mis en oeuvre avec un capteur de vitesse de rotation dans le mode de réalisation de la figure 3.
Une protection séparée pourrait être recherchée pour un dispositif de freinage à disque magnétique crénelé ou profilé, équipé d’un capteur de vitesse de rotation, indépendamment de l’endroit où sont fixés les garnitures de friction.
La figure 5 montre une variante de disque D’ comprenant une âme De réalisée en un matériau thermiquement fortement conducteur, tel que de l’aluminium, et des flancs latéraux Df réalisés en un matériau ayant une dureté équivalente supérieure à 1200N/mm2 tel que de l’acier. Ainsi, les flancs latéraux Df en acier, qui a une conductivité thermique plus faible que l’aluminium, mais une inertie plus longue, va moins vite monter en température et la chaleur qu’il va transmettre à l’âme De en aluminium va rapidement être évacuée dans l’arbre rotatif S, qui va remplir une fonction de dissipateur de chaleur. Avec ce disque composite en acier/aluminium, ou tout autre matériaux équivalents, on garantit à la fois une durée de vie plus longue (acier) et une meilleure dissipation de la chaleur (aluminium).
Sans sortir du cadre de l’invention, il est possible de se servir d’un flasque d’un moteur en tant que flasque terminal, comme c’est le cas pour les freins d’ascenseur. D’autre part, bien que les exemples utilisés pour illustrer l’invention ont mis en oeuvre des inducteurs fixes et des armatures mobiles axialement, il est également envisageable que l’inducteur soit mobile axialement et l’armature fixe. Dans ce cas, l’inducteur est disposé entre l’armature fixe et le disque de frein et c’est l’inducteur qui va supporter la garniture de friction qui va frotter et freiner le disque de frein.
Ainsi, grâce à l’invention qui prévoit de permuter l’accrochage des garnitures de friction, on peut réaliser un dispositif de freinage électromagnétique qui est moins sensible à l’échauffement dû aux frottements, moins encombrant, moins lourd, aisément associable à un capteur de vitesse, plus résistant à l’usure et plus dissipatif thermiquement. Une application préférentielle est celle des chariots élévateurs à contrepoids, mais l’invention s’applique plus généralement à tous les dispositifs dans lesquels le besoin en dissipation calorifique dans un volume restreint est important, par exemple les ascenseurs, les palans, etc.

Claims

Revendications
1 Dispositif de freinage pour un arbre rotatif (S), le dispositif de freinage définissant un axe de symétrie X, le dispositif de freinage comprenant :
- au moins un inducteur (I) fixe,
- au moins une plaque de pression (A) à déplacement axial,
- des moyens élastiques (R) agissant axialement entre l’inducteur (I) et la plaque de pression (A),
- au moins un disque de frein (D) rotatif et à déplacement axial, le disque de frein (D) définissant deux faces annulaires (Da, Db) opposées sensiblement planes, et
- un flasque terminal (P) fixe,
- la plaque de pression (A) et le flasque terminal (P) étant des éléments qui sont fixes en rotation,
dans lequel la plaque de pression (A) est sollicitée axialement, au repos, par les moyens élastiques (R) contre le disque de frein (D), qui à son tour, est sollicité axialement contre le flasque terminal (P) et, lorsque l’inducteur (I) est activé, la plaque de pression (A) est déplacée axialement à l’encontre des moyens élastiques (R) vers l’unité d’actionnement (I), libérant ainsi le disque de frein (D),
caractérisé en que les faces annulaires (Da, Db) sont adjacentes à, et destinées à venir en contact de friction avec, des garnitures de friction (GA, GP) respectivement solidaires de la plaque de pression (A) et du flasque terminal (P).
2.- Dispositif de freinage pour un arbre rotatif (S), le dispositif de freinage définissant un axe de symétrie X, le dispositif de freinage comprenant :
- au moins un inducteur (I) fixe,
- au moins une plaque de pression (A1 ; A2) à déplacement axial, - des moyens élastiques (R1 , R2) agissant axialement entre l’inducteur (I) et la plaque de pression (A1 , A2),
- deux disques de frein (D1 , D2) rotatifs et à déplacement axial, les disques de frein (D1 , D2) définissant chacun deux faces annulaires (Da, Db) opposées sensiblement planes,
- un flasque intercalaire (F) à déplacement axial disposé entre les deux disques de frein (D1 , D2), et
- un flasque terminal (P) fixe,
- la plaque de pression (A1 , A2), le flasque intercalaire (F) et le flasque terminal (P) étant des éléments qui sont fixes en rotation,
dans lequel la plaque de pression (A1 ) est sollicitée axialement, au repos, par l’inducteur (I) contre un disque de frein (D1 ), qui à son tour, est sollicité axialement contre le flasque intercalaire (F), qui à son tour, est sollicité axialement contre l’autre disque de frein (D2), qui à son tour, est sollicité axialement contre le flasque terminal (P) et, lorsque l’inducteur (I) est activé, la plaque de pression (A1 , A2) est déplacée axialement à l’encontre des moyens élastiques (R1 , R2) vers l’unité d’actionnement (I), libérant ainsi les disques de frein (D1 , D2), caractérisé en que les faces annulaires (Da, Db) sont adjacentes à, et destinées à venir en contact de friction avec, des garnitures de friction (GA, GF, GF, GP) respectivement solidaires de la plaque de pression (A2), du flasque intercalaire (F) et du flasque terminal (P).
3.- Dispositif de freinage pour un arbre rotatif (S), le dispositif de freinage définissant un axe de symétrie X, le dispositif de freinage comprenant :
- au moins un inducteur (I) à déplacement axial,
- au moins une plaque de pression (A) fixe,
- des moyens élastiques (R) agissant axialement entre l’inducteur (I) et la plaque de pression (A), - au moins un disque de frein (D) rotatif et à déplacement axial, le disque de frein (D) définissant deux faces annulaires (Da, Db) opposées sensiblement planes, et
- un flasque terminal (P) fixe,
- l’inducteur (I) et le flasque terminal (P) étant des éléments qui sont fixes en rotation,
dans lequel l’inducteur (I) est sollicité axialement, au repos, par les moyens élastiques (R) contre le disque de frein (D), qui à son tour, est sollicité axialement contre le flasque terminal (P) et, lorsque l’inducteur (I) est activé, l’inducteur (I) est déplacé axialement à l’encontre des moyens élastiques (R) vers la plaque de pression (A) fixe, libérant ainsi le disque de frein (D),
caractérisé en que les faces annulaires (Da, Db) sont adjacentes à, et destinées à venir en contact de friction avec, des garnitures de friction (GA, GP) respectivement solidaires de l’inducteur (I) et du flasque terminal (P).
4.- Dispositif de freinage selon la revendication 1 , 2 ou 3, dans lequel les deux faces annulaires (Da, Db) sont adjacentes à, et destinées à venir en contact de friction avec, des garnitures de friction (GA, GF ; GA, GF, GF, GP) solidaires d’éléments fixes en rotation.
5.- Dispositif de freinage selon la revendication 1 , 2, 3 ou 4, dans lequel au moins l’une des faces des garnitures de friction (GA, GF ; GA, GF, GF, GP) est soumise à une énergie et une puissance instantanée dissipée par frottements supérieures à 2 Joules/mm2 et 3 Watts/mm2.
6.- Dispositif de freinage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou les disques (D ; D1 , D2) est/sont réalisé(s) en un matériau présentant une dureté équivalente supérieure à 1200N/mm2, tel que de l’acier.
7.- Dispositif de freinage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou les disques (D) est/sont réalisé(s) en un matériau magnétique, tel que de l’acier, le ou les disques (D) présentant un bord périphérique externe crénelé (Dh) définissant des secteurs alternés de hauteurs radiales distinctes (Dh1 , Dh2), le dispositif de freinage comprenant en outre un détecteur de vitesse de rotation (H) qui coopère avec le bord périphérique externe crénelé (Dh) en détectant les passages consécutifs des secteurs alternés de hauteurs radiales distinctes (Dh1 , Dh2).
8.- Dispositif de freinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel dans lequel le ou les disques (D’) une âme (De) réalisée en un matériau thermiquement conducteur, tel que de l’aluminium, et des flancs latéraux (Df) réalisés en un matériau ayant une dureté équivalente supérieure à 1200N/mm2, tel que de l’acier.
9.- Dispositif de freinage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les garnitures de friction (GA, GF ; GA, GF, GF, GP) sont chacune annulaires continues.
10.- Dispositif de freinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les garnitures de friction (GA, GF ; GA, GF, GF, GP) sont chacune segmentées.
1 1.- Chariot élévateur à contrepoids comprenant deux roues avant (W1 , W2) et deux moteurs électriques (M1 , M2) montés dos à dos sur un axe commun pour entraîner respectivement les deux roues avant (W1 , W2), ainsi qu’un ou deux dispositif(s) de freinage (E1 , E2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, monté(s) sur l’axe entre les deux moteurs électriques (M1 , M2).
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