FR2545560A1 - Frein hydraulique de surete charge elastiquement et engin equipe d'un tel frein - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN SYSTEME DE FREINAGE ET DE COMMANDE UTILISE POUR RALENTIR, STOPPER OU EMPECHER DE TOURNER UN ELEMENT ROTATIF FAISANT PARTIE D'UNE MACHINE OU ENGIN. LE FREIN HYDRAULIQUE 36 UTILISE COMPREND UN CARTER CYLINDRIQUE 106 PERCE D'UN PREMIER ALESAGE 208 OUVERT A L'UNE 201 DE SES EXTREMITES; UN PISTON EXTERNE DE FREINAGE 153 MONTE COULISSANT DANS LEDIT PREMIER ALESAGE 208 ET POUVANT FAIRE SAILLIE PAR LADITE EXTREMITE OUVERTE 201, CE PISTON EXTERNE 153 ETANT PARCOURU PAR UN SECOND ALESAGE AXIAL; UN PISTON INTERNE DE FREINAGE 163 POUVANT COULISSER DANS LEDIT SECOND ALESAGE AXIAL, CHACUN DESDITS PISTONS 153, 163 POUVANT OCCUPER UNE POSITION RETRACTEE ET UNE POSITION DEPLOYEE; UN PREMIER DISPOSITIF DE SOLLICITATION 152 INTERCALE ENTRE LEDIT CARTER CYLINDRIQUE106 ET LEDIT PISTON EXTERNE 153 POUR DEPLACER CE PISTON 153 DANS UNE DIRECTION, JUSQU'A SA POSITION DEPLOYEE DE DECLENCHEMENT DU FREINAGE DANS LAQUELLE LEDIT PISTON EXTERNE 153 FAIT SAILLIE D'UNE DISTANCE PREDETERMINEE AU-DELA DUDIT PREMIER ALESAGE.

Description

FREIN HYDRAULIQUE DE SURETE CHARGE ELASTIQUMENT ET

ENGIN EQUIPE D'UN TEL FREIN.

La présente invention se rapporte d'une manière

générale à un frein hydraulique de sûreté chargé élasti-

quement, ainsi qu'à un système de commande de ce frein.

En particulier, l'invention concerne un système de freinage et de commande utilisé pour ralentir, stopper ou empêcher de tourner un élément rotatif faisant partie

d'une machine ou engin.

Certains engins, tels que des grues mobiles, compor-

tent un réducteur de vitesse présentant des arbres rotatifs d'entrée et de sortie pour transmettre la force motrice entre l'arbre menant d'un moteur et un élément

rotatif monté sur l'engin, par exemple la partie supé-

rieure de la grue pouvant tourner ou pivoter horizonta-

lement Le réducteur de vitesse assure la réduction de vitesse nécessaire et permet d'obtenir des avantages mécaniques accrus Dans certaines circonstances,il est nécessaire de stopper immédiatement le mouvement de l'élément mobile dès que le moteur est arrêté (soit volontairement, soit à cause d'une défaillance du système), ou bien encore de ralentir ou stopper momentanément ce

mouvement alors que le moteur est toujours en fonction.

Dans certains cas, il est également nécessaire d'empêcher un mouvement inadvertant de l'élément toutes les fois que le moteur est arrêté, soit pendant la manoeuvre de l'engin, soit à la fin de cette manoeuvre Par conséquent, un frein approprié est prévu dans ce but et un tel frein peut agir directement sur l'arbre moteur, sur les axes du

réducteur de vitesse ou bien sur l'élément mobile.

Le brevet US-4 263 991 (Morgan et al), délivré le

28 avril 1981, décrit un frein fonctionnant hydraulique-

ment et intercalé entre l'arbre de sortie d'un moteur hydraulique et l'arbre d'entrée d'un réducteur de vitesse Ce frein comporte un carter fixe dans lequel est

calé à rotation un arbre rotorique entraîné par le moteur.

Plusieurs disques rotoriques sont supportés par cet arbre

afin de tourner avec lui, mais ils sont conçus pour cou-

lisser axialement sur cet arbre, par exemple à l'aide de cannelures Plusieurs disques statoriques sont intercalés entre les disques rotoriques et sont en appui sur des

goujons de réaction logés dans le carter afin de coulis-

ser dans la direction de l'mae de l'arbre rotorique, tout en étant empêchés de tourner conjointement auxdits arbre et disques rotoriques Des ressorts de poussée mettent les disques statoriques en prise de freinage avec

les disques rotoriques Pour inhiber cet effet de frei-

nage et pour permettre une rotation libre de l'arbre, un piston primaire, muni d'une jupe annulaire entourant les disques rotoriques, vient en prise avec l'un des disques statoriques afin d'appliquer à ce disque une force qui le pousse dans une direction opposée à l'action de la force exercée par les moyens de sollicitation, de façon à supprimer l'action de freinage Il est prévu un dispositif secondaire agissant à l'encontre de l'action du piston primaire afin de permettre aux moyens de sollicitation de pousser les disques statoriques pour les

mettre en prise de freinage avec les disques rotoriques.

Ce dispositif secondaire peut être mû indépendamment soit par la pression d'un fluide, soit par des organes mécaniques, soit par un frein de service Ce dispositif secondaire comporte un piston logé en appui dans une chambre cylindrique annulaire et occupant une position telle qu'il applique au disque statorique une force agissant à l'encontre de la force exercée par le piston

primaire.

Conformément à la présente invention, il est proposé

un frein hydraulique de sûreté perfectionné chargé élas-

tiquement, ainsi qu'un système perfectionné de commande de ce frein, pour ralentir, stopper ou empêcher de tourner un élément rotatif formant partie intégrante d'une machine ou engin Ce frein est particulièrement bien approprié pour être utilisé, par exemple, avec un réducteur de vitesse motorisé employé dans un engin tel qu'une grue mobile afin d'imprimer à la partie supérieure de cette grue des rotations ou des pivotements dans des directions opposées autour d'un axe vertical, ledit réducteur de vitesse étant entraîné par un moteur hydrau- lique réversible à vitesse-variable pouvant être commandé sélectivement, cependant qu'un système hydraulique de commande est prévu pour délivrer un fluide hydraulique sous pression permettant l'actionnement dudit moteur et dudit frein, ce système possédant un maître-cylindre de freinage manoeuvré au pied ou à la main pour provoquer sélectivement le freinage Le frein précité pourrait

cependant aussi connaître d'autres applications.

Dans la forme de réalisation préférentielle décrite dans le présent mémoire, le réducteur de vitesse comporte un arbre d'entrée rotatif motorisé, sur lequel est calé

un disque de freinage pouvant tourner conjointement au-

dit arbre d'entrée, mais pouvant aussi coulisser axiale-

ment sur ce dernier Un plateau de freinage non rotatif monté à proximité du disque de freinage peut, lorsqu'on actionne le frein, être déplacé axia'lement pour venir en prise par friction avec le disque de freinage en vue de ralentir, d'interrompre ou d'interdire la rotation de ce disque de freinage, des arbres d'entrée et de sortie du réducteur de vitesse et de la partie supérieure de la grue. D'une manière générale, le frein conformément à l'invention comprend un carter cylindrique creux, un piston externe de freinage monté coulissant dans ce carter,

ainsi qu'un piston interne de freinage logé à coulisse-

ments dans un alésage axial dudit piston externe Chaque piston peut occuper une position déployée et une position rétractée Un moyen principal de sollicitation, tel qu'un premier ressort incorporé dans le carter cylindrique, a pour fonction de déplacer le piston externe de freinage dans une direction, jusqu'à une position déployée de freinage dans laquelle il pousse le plateau mobile de

freinage pour le mettre en prise avec le disque de frei-

nage Des moyens sont prévus sur le carter pour permet-

tre un ajustement de la force exercée par le moyen

principal de sollicitation Un moyen auxiliaire de solli-

citation, tel qu'un second ressort situé dans un intervalle entre les deux pistons, est prévu pour mouvoir le piston interne de freinage dans une direction opposée à la direction précitée, jusqu'à une position rétractée Une chambre d'inhibition du freinage, située dans le carter d'un côté du piston externe de freinage, est alimentée en fluide hydraulique sous pression provenant du système hydraulique de commande lorsque le moteur est actionné, afin de déplacer ledit piston externe jusqu'à une position de suppression du freinage Une chambre de déclenchement du freinage, située dans le carter d'un côté du piston interne de freinage, est alimentée en fluide hydraulique sous pression provenant du maltre-cylindre de freinage du

système hydraulique de commande, lorsque ce maître-

cylindre entre en action, afin de déplacer ledit piston interne jusqu'à une position de déclenchement du freinage, tandis que le piston externe demeure dans sa position

d'inhibition du freinage.

Le système hydraulique conformément à l'invention, destiné à commander le moteur hydraulique et le frein, comprend pour l'essentiel une source de fluide hydraulique

sous pression, une valve de commande actionnée sélecti-

vement pour diriger le flux de fluide en vue de mettre le moteur en action et d'inhiber le freinage, une valve de sélection actionnable sélectivement pour serrer à nouveau

le frein lorsque le moteur est stoppé, ainsi que le maître-

cylindre de freinage susmentionné.

Le frein et son système de commande proposés par la présente invention offrent de nombreux avantages par rapport à l'art antérieur Par exemple, les moyens destinés à déclencher et à inhiber hydrauliquement le frein, ainsi

que les dispositifs à ressorts appliquant la force élas-

tique, sont commodément et économiquement incorporés dans un carter commun, bien que chaque dispositif fonctionne indépendamment de l'autre Le dispositif de sollicitation élastique du frein peut être aisément ajusté de manière à exercer la quantité de force nécessaire Ce dispositif de sollicitation élastique permet au frein de remplir la fonction d'un "frein de parquage" pouvant être utilisé lorsque l'engin n'est pas en service, ou bien la fonction d'un "frein de sûreté" dans le cas o une défaillance

survient pendant le fonctionnement dudit engin Le dis-

positif de déclenchement et d'inhibition hydrauliques permet au frein de fonctionner comme un frein dynamique ou comme un frein de retenue Du fait que le système

hydraulique associé à chaque piston fonctionne indépendam-

ment de son homologue, le frein ne nécessite ni valves régulatrices de pression, ni accumulateurs La pression hydraulique de déclenchement est intégralement utilisée pour le freinage, et non pas pour commander en priorité d'autres pressions hydrauliques d'inhibition Toutes les fonctions du frein perfectionné sont assurées à l'aide d'un dispositif à pistons à fonctions multiples logé dans un seul et unique carter Comme représenté ci-après, le frein peut être adapté pour être utilisé aussi bien dans des dispositifs de freinage à disques multiples que

dans des dispositifs de freinage à disque unique.

L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation d'une grue mobile équipée d'un dispositif comprenant un réducteur de vitesse, un moteur hydraulique, un frein hydraulique

et un système hydraulique de commande de ce frein confor-

mément à la présente invention; la figure 2 est un schéma du circuit du système

hydraulique de commande du moteur et du frein hydrauli-

ques du dispositif de la figure 1; la figure 3 est une élévation fragmentaire à échelle agrandie illustrant le réducteur de vitesse sur lequel

sont montés, conformément à l'invention, le moteur hydrau-

lique d'entraînement de ce réducteur et le frein hydraulique illustrés sur la figure 1; la figure 4 est une vue en bout des éléments constitutifs représentés sur la figure 1; la figure 5 est une coupe transversale à échelle agrandie selon la ligne 5-5 de la figure 4, mettant en évidence des détails internes du réducteur de vitesse et du frein hydraulique; la figure 5 A est une élévation latérale d'un piston interne de freinage représenté sur la figure 5; la figure 5 B est une coupe d'un piston externe de freinage illustré sur la figure 5; la figure 6 est une coupe transversale fragmentaire à échelle agrandie représentant le frein hydraulique oscillant dans la même condition de fonctionnement que sur la figure 5, c'est-à-dire chargé élastiquement et soumis à aucune pression; la figure 7 est une coupe analogue à la figure 6, mais représentant le frein hydraulique oscillant en position d'inhibition hydraulique; la figure 8 est une coupe analogue aux figures 6 et 7, mais montrant le frein hydraulique oscillant dans une position de déclenchement hydraulique; la figure 9 est une coupe transversale analogue à la

figure 6, mais illustrée à échelle agrandie et représen-

tant une autre forme de réalisation d'un frein conformé-

ment à l'invention; et la figure 10 est une élévation en bout du frein de

la figure 9.

Sur la figure 1, la référence numérique 10 désigne une machine ou engin tel qu'une grue mobile, équipée d'un frein et d'un système de commande du freinage conformément à l'invention Cette grue 10 comprend une partie inférieure 12 et une partie supérieure 14 montée à rotation sur ladite partie inférieure au moyen d'un dispositif 16 de mise en rotation à l'aide d'une couronne, qui permet d'imprimer à la partie supérieure 14 des pivotements dans des sens opposés de n'importe quelle ampleur autour d'un axe vertical 17 La partie inférieure 12 de la grue 10 consiste en un châssis 18 sur lequel sont montées des paires de roues 20 reposant sur le sol et pouvant être entraînées et braquées Cette partie inférieure 12 supporte un moteur primaire tel qu'un moteur 21 à combustion interne qui développe la puissance de

propulsion des roues 20, ainsi que la puissance d'action-

nement de pompes et de moteurs hydrauliques utilisés pour manoeuvrer certains éléments mobiles du véhicule La partie supérieure 14 de la grue 10 comporte un cadre de support 22 monté rotatif sur le châssis 18 (par exemple par des paliers non représentés), au-dessus d'une couronne dentée 24 de mise en rotation qui occupe une position stationnaire sur ledit châssis 18 Le cadre 22 supporte une flèche télescopique 26 qui est élevée ou abaissée au moyen d'un vérin hydraulique de levage 28

du type déployable et rétractable Ledit cadre 22 suppor-

te également une cabine 30 du conducteur dans laquelle se trouvent des mécanismes de commande nécessaires à

l'entraînement et à la manoeuvre de la grue mobile 10.

Ces mécanismes ne sont pas illustrés sur la figure 1, mais la figure 2 en représente quelques-uns, qui seront décrits ci-après et font partie du système hydraulique de commande du dispositif assurant la rotation (ou le pivotement) et le freinage, autour de l'axe 17, de la partie supérieure 14 de la grue 10 par rapport à sa partie

inférieure 12.

Comme le montrent les figures 1 à 5, le dispositif assurant le pivotement et le freinage de la partie supérieure 14 comprend pour l'essentiel un réducteur de vitesse 32 fixé rigidement, par exemple par des boulons 33, au cadre de support 22 de ladite partie 14; un moteur hydraulique 34 monté sur ledit réducteur et pouvant entraîner ce dernier; un frein 36 installé sur ledit réducteur et pouvant freiner celui-ci; ainsi que le

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système hydraulique précité (figure 3) de commande dudit

moteur 34 et dudit frein 36.

Le moteur 34 présente un carter fixe 35 assujetti au réducteur de vitesse 32 par des boulons 38, ainsi qu'un arbre menant rotatif 37 Ce moteur 34 est un moteur hydraulique réversible à vitesse variable, d'un type

classique disponible dans le commerce.

Le réducteur de vitesse 32, faisant office de moyen réducteur de vitesse et transmetteur de puissance entre le moteur 34 et la couronne 24 de mise en rotation,

comporte un carter fixe 101 que les boulons 33 assujet-

tissent au cadre de support 22 de la partie supérieure 14 de la grue 10 Le carter 101 possède un support de portée l Ol A, une couronne dentée fixe 107 et un support de portée 102, ces trois organes étant solidarisés par

aboutement axial à l'aide de boulons 102 A,par exemple.

Le carter 101 présente également un couvercle 103 que des vis 158 à têtes assujettissent par exemple au support de portée 102 Le réducteur 32 comporte également un arbre d'entrée denté 118 à l'une de ses extrémités et, à son autre extrémité, un arbre de sortie 114 sur lequel un pignon menant 114 A est calé en rotation L'arbre d'entrée 118 présente, à son extrémité externe, un évidement cannelé 118 A dans lequel l'arbre 37 du moteur est logé à coulissements en prise d'entraînement (figure 5) Le pignon menant 114 A engrène en permanence dans les dents de la couronne stationnaire 24 de mise en rotation, avec laquelle il est en prise d'entraînement Ainsi, lorsque -ce pignon 114 A est entraîné en rotation, il imprime au cadre de support 22 de la partie supérieure 14 de la grue une rotation autour de l'axe 17 par rapport à la

partie inférieure 12.

Comme illustré sur la figure 5, le support de portée 102 du carter 101 supporte un palier 127 sur lequel l'arbre denté 118 est monté rotatif Le support de portée l Ol A dudit carter 101 supporte des paliers 122 et 124 sur lesquels l'arbre de sortie 114 peut tourner La couronne dentée 107 dudit carter 101 comporte une surface interne sur laquelle sont délimitées des dents 107 A Des dents 118 B sont élaborées dans la région la plus interne de l'arbre denté 118 L'arbre de sortie 114 présente à l'une de ses extrémités une région cannelée 114 B Un support d'entrée 104 présente des dents 104 A engrenant dans les dents d'un pignon de sortie 109 Un support de sortie 105 possède des dents 105 A en prise avec la région cannelée 114 B de l'arbre de sortie 114 Ledit support d'entrée 104 soutient plusieurs arbres satellites d'entrée 112 agencés radialement autour dudit support et chacun de ces arbres

112 supporte à rotation un pignon satellite primaire 110.

Des dents 111 A de chaque pignon satellite 110 engrènent

dans les dents 107 A de la couronne dentée 107 et sont éga-

lement en prise avec la région cannelée 118 B de l'arbre denté 118 Le support de sortie 105 soutient plusieurs arbres satellites de sortie 113 qui sont répartis radialement autour de ce support, chaque arbre 113

supportant à rotation un pignon satellite de sortie 111.

Des dents 1 ll A de chaque pignon de sortie 111 engrènent avec les dents 107 A de la couronne 107, ainsi qu'avec les

dents 109 A du pignon de sortie 109.

En service, lorsque l'arbre denté 118 est entraîné en rotation par l'arbre 37 du moteur 34, la puissance est transmise de cet arbre 118 à l'arbre de sortie 114 et à son pignon 114 A par l'intermédiaire des pignons primaires 110, du support d'entrée 104, du pignon de sortie 109, des pignons satellites de sortie 111 et du

support de sortie 105.

Comme le montrent les figures 2 et 5 à 8, l'arbre denté 118 présente, à son extrémité externe et au-dessous de la plaque de recouvrement 103, une région cannelée 118 C sur laquelle un moyeu de freinage 149 est monté sans pouvoir tourner, mais en pouvant coulisser axialement Un disque de freinage 148, circulaire et aplati, est fixé rigidement audit moyeu 149 par des vis 149 A à têtes Ainsi, ce disque de freinage 148 peut tourner conjointement à l'arbre denté 118, par exemple lorsque cet arbre 118 est entraîné par le moteur 34, ou bien lorsque ledit moteur 34 est mis hors fonction, mais que l'inertie rotatoire de la partie supérieure 14 de la grue 10 provoque une rotation de l'arbre de sortie 114 et, par conséquent, une rotation de réaction dudit arbre d'entrée 118 par

l'intermédiaie du réducteur de vitesse 32.

Comme le montrent les figures 5 à 8, le frein 36 comprend pour l'essentiel un carter cylindrique 106, un piston externe de freinage 153 mobile axialement dans ce carter cylindrique et empruntant un trou 201 pratiqué à l'extrémité de ce dernier, ainsi qu'un piston interne de freinage 163 mobile axialement dans un alésage 202 dudit piston externe Chacun des pistons 153 et 163

peut occuper une position déployée et une position rétrac-

tée Ces pistons 153 et 163 sont déplacés alternativement jusqu'à une position déployée de déclenchement du freinage,

de manière à mettre en prise par friction un plateau mo-

bile de freinage 150 avec le disque de freinage 148 monté solidaire en rotation sur l'arbre d'entrée denté 118, motorisé, du réducteur de vitesse 32 Un ressort principal 152 est prévu pour pousser le piston externe de freinage 153 jusqu'à sa position déployée de déclenchement

du freinage lorsque le moteur hydraulique est hors fonction.

Un ressort auxiliaire 154 est prévu pour pousser le pis-

ton interne de freinage 163 jusqu'à sa position rétrac-

tée (figure 6) Le système de commande illustré sur la figure 2 peut être actionné pour délivrer du fluide à une chambre 204 ménagée dans le carter cylindrique 106, en vue de mouvoir le piston externe de freinage 153 jusqu'à

sa position rétractée d'inhibition du freinage (figure 7).

Un maître-cylindre de freinage 306 manoeuvré par pédale dans le système de commande peut ensuite être actionné, si nécessaire, pour délivrer du fluide à une chambre 206 située dans ledit carter cylindrique 106, en vue de déplacer le piston interne de freinage 163 jusqu'à sa

position déployée de déclenchement du freinage (figure 8).

il

Plus spécialement, le carter cylindrique 106 est assu-

jetti au couvercle 103 du réducteur de vitesse 32 par des boulons 32 A (voir les figures 3 et 4) et il coiffe un orifice 201 élaboré dans ledit couvercle 103 Le carter 106 présente, à l'une de ses extrémités, un grand alésage cylindrique lisse 208 communiquant avec l'orifice 201 du couvercle 103 Ledit carter 106 est également muni, à son autre extrémité, d'un petit alésage cylindrique taraudé 210 qui communique avec ledit alésage 208 Une bague torique 106 A est disposée à l'interface entre le carter

106 et le couvercle 103.

Comme on le voit sur la figure 5 B, le piston externe de freinage 153 comprend une première région cylindrique 212 pouvant coulisser axialement dans l'alésage 208, ainsi qu'une seconde région cylindrique solidaire 214, de diamètre réduit et pouvant coulisser axialement dans l'orifice 201 du couvercle 103 Le piston externe de

freinage 153 est parcouru par l'alésage axial 202 se com-

posant de tronçons de diamètres différents, c'est-à-dire des tronçons 202 A, 2021, 202 C et 202 D Des garnitures annulaires d'étanchement 216 et 217 hermétiques aux fluides sont logées dans le carter 106 autour des régions

cylindriques 212 et 214 du piston externe 153, respecti-

vement. Comme représenté sur la figure 5 A, le piston interne de freinage 163 est monté coulissant dans l'alésage axial 202 ménagé dans le piston externe de freinage 153 et il se compose d'une première région cylindrique 163 A pouvant coulisser axialement dans le tronçon 202 B dudit alésage, ainsi que d'une seconde région cylindrique solidaire 163 B pouvant coulisser axialement dans le tronçon 202 D dudit

alésage Une garniture annulaire d'étanchement 220 her-

métique aux fluides entoure le piston interne 163 et coopère avec la paroi du tronçon 202 B de l'alésage Une plaque de retenue 162 et une bague associée de retenue empêchent le piston interne de freinage 163 de se déplacer (vers la gauche sur la figure 6) au-delà de l'extrémité interne de l'alésage 202 façonné dans le

piston externe de freinage 153.

Le tronçon 202 C dé l'alésage du piston externe de freinage 153 et la région cylindrique externe 163 B du piston interne 163 coopèrent pour délimiter un intervalle 224 dans lequel est logé le ressort auxiliaire 154 se présentant sous la forme d'un ressort hélicoïdal de compression qui entoure le piston interne de freinage 163 Une vis d'ajustement 151, présentant une région filetée 151 A vissée dans l'alésage cylindrique taraudé 210 du carter 106, s'étend dans l'alésage 208 dudit carter 106 Cette vis 151 possède un collet 151 C et le ressort principal 152, constitué par plusieurs (cinq) rondelles élastiques 152 A du type Belleville, est intercalé entre ledit collet 151 C et l'extrémité interne du piston externe de freinage 153 Un écrou de blocage 156 est vissé sur la région filetée 151 A de la vis 151

pour maintenir cette dernière dans une position prédé-

terminée souhaitée Le ressort 152 constitue un premier dispositif de sollicitation interposé entre le carter cylindrique 106 et le piston externe de freinage 153 afin de déplacer ce piston dans une direction (vers la droite sur la figure 6) jusqu'à sa position déployée de déclenchement du freinage (figure 6), position dans laquelle la région 214 dudit piston externe 153 fait saillie d'une distance prédéterminée audelà de l'orifice 201 du couvercle 103 Le ressort 154 forme un second dispositif de sollicitation intercalé entre le piston externe de freinage 153 et le piston interne de freinage 163, en vue de déplacer celui-ci dans une direction (vers la gauche sur les figures 6 et 7) opposée à la direction précitée, jusqu'à sa position rétractée La vis 151 est dotée d'une bague torique d'étanchement 151 D.

Le.grand alésage 208 élaboré dans le carter cylindri-

que 106 renferme la première chambre 204 délimitée entre ledit carter 106, le couvercle 103 et le piston externe de freinage 153 afin de recevoir, par l'intermédiaire d'un orifice 204 A percé dans ledit carter 106, un fluide

hydraulique qui provoque le mouvement dudit piston exter-

ne 153 de sa position déployée de déclenchement du freinage (figure 6) jusqu'à sa position rétractée d'inhibition du freinage (figures 7 et 8) Le grand

alésage 208 dudit carter cylindrique 106 renferme égale-

ment la seconde chambre 206 délimitée entre ledit carter 106 et l'extrémité interne du piston interne de freinage 163, pour recevoir, par l'intermédiaire d'un orifice 206 A, un fluide hydraulique provoquant le mouvement dudit piston interne 163 de sa position rétractée (figures 6 et 7) jusqu'à sa position déployée de déclenchement du

freinage (figure 8).

Le frein 36 présente une saillie ou goujon 147 situé à l'extérieur du carter cylindrique 106 et logé

concrètement dans des creusures 103 A et 102 A du couver-

cle 103 et du support de portée 102, respectivement.

Le goujon 147 s'étend dans la même direction que les

trajectoires de mouvement des pistons 153 et 163, aux-

quelles il est parallèle Le plateau de freinage 150 est monté à coulissements axiaux sur le goujon 147 sans pouvoir accomplir aucune rotation, et il s'étend sur lesdites trajectoires afin de venir en prise avec les pistons 153 et 163 lorsque ces derniers se meuvent jusqu'à leurs positions déployées respectives Lorsqu'il est pressé avec une force appropriée contre le disque de freinage 148 fabriqué en une matière présentant un fort coefficient de friction, ce plateau de freinage 150 ralentit, interrompt ou interdit la rotation dudit

disque de freinage.

Le système hydraulique de commande du moteur hydrau-

lique 34 et du frein 36 est représenté sur la figure 2 et il comporte une source de fluide hydraulique sous pression, telle qu'une pompe hydraulique 301 qui est entraînée par le moteur 21 et délivre le fluide à un distributeur de commande 305 par l'entremise d'un raccord

hydraulique pivotant 302 et d'un conduit 303 d'alimenta-

tion en fluide Ce système de commande présente également un maltrecylindre de freinage 306 manoeuvré à la pédale pour déclencher sélectivement le frein 36, ainsi qu'une valve de sélection 308 à actionnement manuel pour évacuer le fluide dudit frein 36, comme expliqué ci-après Le cylindre 306 est raccordé de maniè- re à délivrer du fluide sous pression au frein 36 par l'intermédiaire d'un conduit 314 d'alimentation en fluide Ce cylindre 306 et sa pédale d'actionnement 306 A, ainsi que la valve de sélection 308 et son levier de manoeuvre 308 A, sont installés dans la cabine 30 Un

conduit 307 de retour du fluide, muni d'un clapet anti-

retour 306 ', renvoie vers un réservoir 310, par l'inter-

médiaire d'un raccord hydraulique pivotant 309, le fluide provenant du distributeur de commande 305 La pompe 301, le moteur 21 et le réservoir 310 sont montés sur le châssis 18 de la grue et les raccords 302 et 309 sont intercalés entre ledit châssis 18 et la partie supérieure rotative 14 de la grue 10 Le distributeur 305 a pour fonction de commander le flux du fluide dirigé vers le moteur hydraulique 34 en e Mpruntant des conduits 312 et 313 Ce distributeur 305 a également pour but de commander l'écoulement du fluide vers la première chambre 204 (chambre d'inhibition) du frein 36, par l'intermédiaire de conduits 315 et 316 renfer-

mant un clapet anti-retour 317 et un étranglement 318

pour réguler l'écoulement du fluide.

Le frein 36 est relié de manière que le fluide soit renvoyé au réservoir 310 en passant par le conduit 316, l'étranglement 318, un conduit 320, la valve de sélection 308, un conduit de purge 322 et un raccord pivotant 324 (également intercalé entre le châssis 18 et la partie

supérieure 14).

Comme l'illustre la figure 2, le distributeur de commande 305 comprend, à l'intérieur d'un carter commun 330, plusieurs valves ou éléments d'obturation: une valve de commande 340 à tiroir coulissant, un jeu de trois clapets anti-retour 342, une valve de bifurcation 344 à tiroir, ainsi qu'une valve 346 de décharge de pression à tiroir coulissant Sur la figure 2, la valve 340 est illustrée poussée jusqu'à sa position neutre d'obturation, mais elle peut être déplacée au-delà de cette position, par un levier 350 d'actionnement manuel (situé dans la cabine 30),jusqu'à des positions vers la gauche ou vers la droite correspondant respectivement à une faible vitesse et à une grande vitesse, afin de provoquer une rotation correspondante du moteur 34, du réducteur de vitesse 32 et de la partie supérieure 14 de la grue 10 Lorsqu'une pression est développée dans le conduit 312 ou 313 par suite d'un actionnement manuel de ladite valve 340, le jeu de clapets anti-retour 342

permet de développer une pression dans le conduit 315.

Si la valve de sélection 308 occupe sa position fermée représentée sur la figure 2, il est engendré dans le conduit 316 une pression provenant du conduit 315, ce qui provoque un relâchement hydraulique du frein 36 (figure 7) à partir de sa condition de sollicitation élastique (figure 6) Lorsque le moteur 34 est en service et que le frein 36 est relâché hydrauliquement, un ralentissement ou un arrêt de la rotation de la partie supérieure 14 de la grue peut être obtenu en appliquant

une force à la pédale de freinage 306 A pour délivrer au-

dit frein 36 du fluide provenant du maître-cylindre 306, afin de provoquer l'enclenchement hydraulique de ce frein

36 (figure 8) Lorsque la valve 340 est actionnée manuelle-

ment pour la ramener à sa position neutre d'obturation illustrée sur la figure 2, le moteur 34 s'arrête, mais le frein 36 demeure hydrauliquement relâché (figure 7) du fait que le fluide reste emprisonné dans la chambre 204 qui le renferme Cette condition d'inhibition hydraulique du frein 36 (figure 7) peut être supprimée en agissant sur le levier de manoeuvre 308 A en vue d'ouvrir la valve de sélection 308 et de permettre au fluide de s'échapper de la chambre 204 jusqu'au réservoir 310 en passant par le conduit 316, l'étranglement 318, le conduit 320, ladite valve 308 ouverte, le conduit de purge 322 et le

raccord 324 -

Comme il apparaîtra aisément, les ressorts principaux poussent le piston externe de freinage jusqu'à sa position déployée de déclenchement du frein avant que le moteur hydraulique soit mis en marche et à chaque fois que la valve de sélection 308 est ouverte pour décharger du fluide sous pression de la chambre 204 Ainsi, les ressorts principaux déclenchent seulement le frein si l'un quelconque des organes 308, 320, 316, 318, 315, 317, 216 et 217 accuse une défaillance dans sa fonction

d'obturation étanche de la chambre 204 à fluide hydrauli-

que C'est là que réside la fonction de sûreté du frein.

Les figures 9 et 10 représentent une autre forme de réalisation d'un frein,-désigné par 136 et globalement identique au frein 36 décrit cidessus, mis à part les différences exposées ci-après Dans les freins 36 et 136, les éléments constitutifs identiques ont été repérés par les mêmes références numériques Le frein 136 est un ensemble monobloc pouvant être fixé amoviblement au couvercle 103 du réducteur de vitesse 32 par des boulons 132 A, par exemple, tous les joints d'étanchéité entre

ledit couvercle 103 et ledit frein 136 ayant été éliminés.

De plus, le frein 136 est muni d'un bouchon d'ajustement 251 à la place de la vis d'ajustement 151 utilisée dans le frein 36 et, à la place de l'écrou de blocage 156

dudit frein 36, ce frein 136 comporte deux vis d'ajuste-

ment 256 pour maintenir ledit bouchon 251 à demeure Ce bouchon 251 est percé de renfoncements 300 qui permettent l'engagement d'un outil et au moyen desquels une rotation lui est imprimée Le frein 136 est muni de garnitures annulaires d'étanchement 215, 216 et 217 A. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent

être apportées au frein et à l'engin décrits et représen-

tés, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 Frein hydraulique ( 36), caractérisé par le fait qu'il comprend un carter cylindrique ( 106) percé d'un

premier alésage ( 208) ouvert à l'une ( 201) de ses extré-

mités; un piston externe de freinage ( 153) monté coulis-

sant dans ledit premier alésage ( 208) et pouvant faire saillie par ladite extrémité ouverte ( 201), ce piston externe ( 153) étant parcouru par un second alésage axial ( 202); un piston interne de freinage ( 163) pouvant coulisser dans ledit second alésage axial ( 202), chacun desdits pistons ( 153, 163) pouvant occuper une position rétractée et une position déployée; un premier dispositif de sollicitation ( 152) intercalé entre ledit carter cylindrique ( 106) et ledit piston externe ( 153) pour déplacer ce piston ( 153) dans une direction, jusqu'à sa position déployée de déclenchement du freinage dans laquelle ledit piston externe ( 153) fait saillie d'une distance prédéterminée au-delà dudit premier alésage ( 208); un second moyen de sollicitation ( 154) intercalé entre ledit piston externe de freinage ( 153) et ledit piston interne de freinage ( 163) pour déplacer ce dernier

( 163) dans une direction opposée à la direction pré-

citée, jusqu'à sa position rétractée; une première cham-

bre ( 204)élaborée dans ledit carter cylindrique ( 106) et délimitée entre ce carter cylindrique ( 106) et le piston externe de freinage ( 153) , en vue de recevoir du fluide hydraulique provoquant le mouvement dudit piston externe ( 153) de sa position déployée de déclenchement du frein jusqu'à sa position rétractée d'inhibition de ce frein,

à l'encontre de l'action élastique dudit premier disposi-

tif de sollicitation ( 152); et une seconde chambre ( 206) élaborée dans ledit carter cylindrique ( 106) et délimitée entre ce carter cylindrique ( 106) et le piston interne de freinage ( 153), en vue de recevoir du fluide hydraulique provoquant le mouvement dudit piston interne ( 163) de

sa position rétractée à sa position déployée de déclenche-

ment du freinage.

2 Frein hydraulique ( 36) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte une saillie ( 147) située à l'extérieur du carter cylindrique ( 106) et s'étendant dans la même direction que les trajectoires de mouvement parcourues par les pistons ( 153, 163),ainsi qu'un plateau de freinage ( 150) monté à coulissement axial sur ladite saillie ( 147) et s'étendant sur lesdites trajectoires afin de venir en prise avec lesdits pistons ( 153, 163) lorsque ces derniers se déplacent jusqu'à

leurs positions déployées respectives.

3 Frein hydraulique ( 36) selon l'une des revendi-

cations 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comporte un élément ajustable ( 151) monté sur le carter cylindrique ( 106) et s'étendant dans le premier alésage axial ( 208) parcourant ledit carter cylindrique ( 106); et par le fait que le premier dispositif de sollicitation ( 152) est intercalé entre ledit élément ( 151) et le piston

externe de freinage ( 153).

4 Frein hydraulique ( 36) selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comporte un intervalle ( 224) séparant le piston externe de freinage ( 153) et le piston interne de freinage ( 163) à l'intérieur du second

alésage axial ( 202); et par le fait que le second disposi-

tif de sollicitation ( 154) se trouve dans ledit intervalle

( 224).

Machine ou engin équipé d'un frein selon l'une quelconque

des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il ccmn-

prend un élément rotatif ( 24); un moteur ( 34) pouvant être actionné pour faire tourner ledit élément ( 24); un organe de freinage ( 148) pouvant tourner avec ledit élément ( 24); un frein hydraulique ( 36)

pouvant être actionné sur ledit organe de freinage ( 148) pour ralen-

tir, interraupre ou interdire la rotation dudit élément, ce frein comprenant un piston exteine de freinage ( 153) monté coulissant, un premier dispositif de sollicitation

SR 2490 US/GL

( 152) destiné à pousser ledit piston externe ( 153) dans une direction par rapport audit organe de freinage ( 148), jusqu'à sa position d'enclenchement du frein, un piston interne de freinage ( 163) pouvant coulisser par rapport audit piston externe de freinage ( 153), un second dispo- sitif de sollicitation ( 154) destiné à pousser ledit piston interne ( 163) dans une direction opposée à la direction précitée; ainsi qu'un dispositif qui,

commandant ledit moteur ( 34) et ledit frein ( 36), com-

prend une source de fluide hydraulique; un premier moyen destiné à mettre ledit moteur ( 34) en fonction et hors fonction et, lorsque ce moteur ( 34) est en fonction, à délivrer audit frein ( 36) un fluide hydraulique sous pression en vue de déplacer ledit piston externe de freinage ( 153) dans une direction opposée à la direction précitée et jusqu'à sa position d'inhibition du freinage; un deuxième moyen pouvant être actionné pour délivrer audit frein ( 36) un fluide hydraulique sous pression en vue de déplacer ledit piston interne de freinage ( 163) dans une direction jusqu'à une position de déclenchement du freinage, alors que ledit piston externe ( 153) occupe une position d'inhibition du freinage; ainsi qu'un troisième moyen pouvant être actionné pour décharger du fluide hydraulique sous pression dudit frein ( 36) lorsque ledit moteur ( 34) est mis hors fonction et lorsque ledit piston interne ( 163) occupe sa position d'inhibition du freinage, afin de permettre audit premier dispositif de sollicitation ( 152) de pousser ledit piston externe ( 153)

jusqu'à sa position de déclenchement du freinage.

6 Engin selon la revendication 5, caractérisé par

le fait que le premier moyen consiste en un distribu-

teur ( 305) à plusieurs positions; par le fait que le deu-

xième moyen consiste en un mattre-cylindre hydraulique de freinage ( 306); et par le fait que le troisième moyen consiste en une valve de sélection ( 308) à plusieurs positions. 7 Engin selon la revendication 6, caractérisé par

le fait que le moteur ( 34) est un moteur hydraulique.

8 Engin selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le frein ( 36) comporte un plateau de freinage ( 150) qui est intercalé entre les deux pistons ( 153, 163) et l'organe de freinage ( 148) et qui peut être déplacé, par lesdits pistons ( 153, 163), pour venir en prise par

friction avec ledit organe de freinage ( 148).

9 Frein hydraulique selon la revendication 1, utilisé dans

un ensemble combiné cc&prenant un réducteur de vitesse ( 32) présen-

tant un carter ( 101) et un arbre rotatif ( 118) saillant au-delà d'une extrémité de ce carter ( 101); un disque de freinage ( 148) monté sur ledit arbre ( 118) avec lequel il peut tourner; un couvercle ( 103) percé d'un orifice ( 201), relié audit carter ( 101) et délimitant un espace dans lequel ledit disque de freinage ( 148) peut tourner; ainsi qu'un frein hydraulique ( 36) monté sur le couvercle, ce frein ( 36) étant caractérisé par un carter cylindrique ( 106) relié audit couvercle ( 103) et parcouru par un premier alésage ( 208) qui est ouvert à l'une ( 201) de ses extrémités et est aligné avec ledit orifice ( 201) percé dans ledit couvercle ( 103); un piston externe de freinage ( 153) mobile à coulissements dans ledit premier alésage ( 208) et pouvant s'étendre dans ledit orifice ( 201) dudit couvercle ( 103), ce piston externe ( 153) étant parcouru par un second alésage axial ( 202); un piston interne de freinage ( 163) mobile à coulissements

dans ledit second alésage axial ( 202), chacun desdits pis-

tons ( 153, 163) pouvant occuper une position rétractée et

une position déployée; un premier dispositif de sollici-

tation ( 152) intercalé entre ledit carter cylindrique ( 106) et ledit piston externe de freinage ( 153) en vue de déplacer ce dernier ( 153) dans une direction jusqu'à sa

position déployée de déclenchement du freinage, dans laquel-

le ce piston externe ( 153) fait saillie d'une distance prédéterminée hors dudit orifice ( 201) pratiqué dans ledit couvercle ( 103); un second dispositif de sollicitation ( 154) intercalé entre ledit piston externe ( 153) et ledit

SR 2490 US/GL

piston interne ( 163) afin de déplacer ce dernier ( 163) dans une direction opposée à la direction précitée, jusqu'à sa position rétractée; une première chambre ( 204) élaborée dans ledit carter cylindrique ( 106) et délimitée entre ce carter cylindrique ( 106), ledit couver- cle ( 103) et ledit piston externe de freinage ( 153), afin de recevoir un fluide hydraulique qui provoque le mouvement dudit piston externe de freinage ( 153) de sa position déployée de déclenchement du freinage jusqu'à sa position rétractée d'inhibition du freinage; une

seconde chambre ( 206) élaborée dans ledit carter cylindri-

que ( 106) et délimitée entre ce carter cylindrique ( 106), ledit piston externe de freinage ( 153) et ledit piston interne de freinage ( 163), afin de recevoir un fluide hydraulique qui provoque le mouvement dudit piston

interne ( 163) de sa position rétractée jusqu'à sa posi-

tion déployée de déclenchement du freinage; un goujon ( 147), intercalé entre ledit couvercle ( 103) et le carter ( 101) dudit réducteur de vitesse et s'étendant dans la même direction que les trajectoires de mouvement suivies par lesdits pistons ( 153, 163), ainsi qu'un plateau de freinage ( 150) monté à coulissements axiaux

sur ledit goujon ( 147) et s'étendant sur lesdites trajec-

toires en vue de venir en prise avec lesdits pistons ( 153, 163) lorsque ces derniers se déplacent jusqu'à

leurs positions déployées respectives.

Frein hydraulique ( 36) selon la revendication 9,

caractérisé par le fait qu'il comporte un élément ajusta-

ble ( 151) monté sur le carter cylindrique ( 106); et par le fait que le premier dispositif de sollicitation ( 152)

est intercalé entre cet élément ( 151) et le piston exter-

ne de freinage ( 153).

11 Frein hydraulique ( 36) selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'il présente un intervalle ( 224) délimité entre le piston externe de freinage ( 153) et le piston interne de freinage ( 163) à l'intérieur du second alésage axial ( 202); et par le fait que le second dispositif de sollicitation ( 154) se trouve à l'intérieur

de cet intervalle ( 224).