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"Commande à moteur pour appareillage quelconque"
L'invention concerne la commande d'appareillage quel- conques par un moteur électrique. Il peut s'agir ici, soit pour l'accouplement du moteur dans une machine travaillante ou du fonctionnement d'une distribution à soupape ou simi- laire. D'autre part, la combinaison avec le moteur peut servir à entraîner un régulateur centrifuge qui effectue
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de son côté des mouvements de réglage, par exemple pour le relâchement de freins pour des appareils de levage. Des dispositifs connus du dernier genre sont constitués de telle façon qu'entre le rotor du moteur et l'arbre entraîné relié au régulateur centrifuge, il est. prévu un organe d'ar- rêt à rouleau, dans lequel le rouleau s'introduit au fond d'une came et entraîne ainsi la partie à commander.
En outre, il est prévu un disque de frein qui est relié à la partie entraînée et qui prend appui dans la position de repos contre un anneau de freinage fixe ou similaire. Aus- sitôt que l'appareil d'arrêt à rouleau entre en fonction lors du démarrage du moteur, les parties du frein sont séparées l'une de l'autre. Aussitôt cependant que le nombre de tours du moteur diminue, particulièrement quand le moteur est mis hors circuit, le dispositif d'arrêt à rouleau arri- ve dans la position de repos et l'appareil de frein entre en fonction, de façon que le moteur est très rapi- dement arrêté.
Pour certains points il est d'une importanceparti- culière, par exemple dans les installations d'appareils de levée, dans lesquelles pendant une opération de levée il faut que lors de la mise hors circuit du moteur, le frein contrôlé par le régulateur centrifuge du moteur et relâché pendant l'activité du moteur, entre immédiatement en action afin que la charge reste suspendue au même moment à la hauteur exacte. Il est en outre, par exemple, essentiel dans la commande des machines outils que les organes en- traînés par le moteur sont arrêtés immédiatement après mise hors circuit du moteur exactement dans la position pour laquelle la machine a été réglée.
Pareil dispositif d'accouplement et de freinage ,activé par un organe d'arrêt à rouleau, nécessite une constitution constructionnelle difficile.
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Conformément à l'invention., on réalise une construc- tion particulièrement avantageuse en appliquant à l'extré- mité d'accouplement de l'axe du moteur, d'une part, et à une buselure capable de coulisser le long de l'arbre en- traîné mais sans pouvoir tourner sur cet arbre, d'autre part, un ou plusieurs rouleaux d'arrêt, respectivement une ou deux cames coopérant avec ce ou ces rouleaux, cette buselure coulissante étant connectée avec l'un des anneaux ou disques de freinage.
Il est ici d'importance essentielle que le diamètre des disques de freinage ne dépasse pas considérablement le diamètre des arbres de commande et de l'arbre entraîné, de façon que la vitesse périphérique desrouleaux d'arrêt ne devienne pas trop grande et qu'ainsi la fatigue des rouleaux et des cames soit maintenue dans des limites per- mises. Il est en outre avantageux de transmettre le moment de rotation de l'accouplement.non pas par la trans- mission à rouleau mais par des butées particulières fixes qui entrent mutuellement en contact quand la com- mande à rouleau d'arrêt a parcouru un trajet nécessaire pour le relâchement des anneaux de frein.
L'anneau de frein fixe et celui relié à la partie entraînée se trou- vent chacun sous l'influence d'un ressort,qui agissent en opposition, de façon que les rouleaux d'arrêt arrivent dans la position de repos toujours à l'endroit le plus profond des cames et que,lors du démarrage, ces rouleaux sont déplacés sans choc imprévu sur le haut.de la came.
Le ressort, agissant sur l'anneau de frein rotatif, est plus fort que celui agissant sur la partie de frein fixe.
Le déplacement axial de la partie de frein au repos est limité par des butées fixes qui sont disposées de telle façon que même,lors de l'usure des cames du dispositif d'arrêt à rouleau, les anneaux de frein pourront être sé- parés l'un de l'autre. Afin de protéger les parties mobiles
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mutuellement contre l'usure, l'arbre entraîné comporte un forage qui conduit l'huile,contenu dans la partie inférieure du dispositif sous l'action d'une pompe,vers le haut et aux endroits divers qu'il convient de graisser.
Un exemple de réalisation de l'objet de l'invention est illustré dans la figure 1 en coupe longitudinale ver- ticale et dans la figure 2 en coupe transversale. Le rotor 1 du moteur 2 est fixé sur l'arbre de moteur 3, lequel est façonné à son extrémité inférieure, de telle façon qu'on peut y monter, de façon rotative, un rouleau à cône 4.
L'axe de rotation du rouleau à cône 4 est à angle droit par rapport à l'axe de l'arbre du moteur et, de part et d'autre de cet axe, se trouvent disposés les paliers 5 et 6 du rouleau à cône. Le rouleau à cône est en prise avec une came 7 qui est rapportée sur la buselure 8 qui peut coulisser axialement sur l'arbre entraîné 9, mais sans pouvoir tourner sur cet arbre. On peut également prévoir deux rouleaux cône et deux cames coopérant avec ceux-ci.
A la buselure 8 se trouve rapportée une butée 10 qui déter- mine en commun avec une butée 11 sur l'arbre du moteur l'une des positions terminales du rouleau à cône et de la came et qui sert dans cette position terminale pour la transmission directe du moment de rotation de l'arbre du moteur 3 sur l'arbre entraîné 9. Sur l'arbre entrainé 9 sont montée les poids centrifuges 12, 13, qui sont articulés à, un manchon 14 et tournent l'arbre 16 à l'intervention d'un levier en fourche 15.
A l'intervention de cet arbre 16, le mouvement fonctionnel de l'appareillage est transmis sur un levier 17 et de là ce mouvement peut être prélevé, soit directement selon le but de destination de l'appareillage ou à l'inter vention d'autres organes de transmission et transformés conformément au sens de direction nécessaire et à la grandeur de mouvement requise. L'arbre 16 peut servir à la commande d'un relâcheur de frein pour grue ou appareil de levée sem-
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diable.
Concentriquement à l'axe central de l'appareillage, il est prévu,environ à la hauteur de l'extrémité inférieure de l'arbre 3, un plateau à ressort 18 qui est empêché de tourner par une ou plusieurs broches 19 fixées au bâti.
La position terminale du plateau à ressort est déterminée dans l'exemple de réalisation illustré par des goupilles 50. La position du plateau à ressort 18 peut également être réglable le long des broches 19 par des organes vissants.
Sur le plateau à ressort 18 prend appui le ressort 21 qui tend à pousser un disque de freina vers le bas. :Le dis- que de frein 22 est guidé en direction axiale par les broches 19 et empêché de mêmede tourner. Avec le disque de frein 22 coopère un disque de frein 24, qui peut également coulisser axialement mais qui est relié avec l'arbre en- traîné 9 par une cale 23; ce disque de frein 24 porte un anneau de freinage 25. Ce disque de frein subit la pression d'un ressort 26 qui se transmet également sur la buselure 8,attend à maintenir celle-ci dans la position supérieure illustrée. Dans cette position terminale, le rouleau à cône 4 se trouve au point le plus profond de la came 7.
La carcasse du moteur 27 repose sur le boîtier 28 qui entoure les autres parties du mécanisme de commande.
Dans une pièce intercalaire 29 se trouve monté l'arbre entraîné dans un palier à billes 30. A l'extrémité infé- rieure de l'arbre entraîné se trouve le palier de butée 31.
Sur la pièce intercalaire 29,il est prévu une butée annu- laire 32 qui limite le mouvement axiale du disque de frein 22 vers le bas. L'inclinaison de la came 7 et la disposition des butées 10, 11 sont calculées de telle façon que le plan de friction de l'anneau de frein 25 du disque de frein 24 se trouve toujours dans la position terminale inférieure en dessous de la butée annulaire 32. Par le montage à
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ressort des disques de frein 22 et 24 et par la déter- mination des tensions des ressorts, on réalise que, lors de la mise en circuit du moteur,le rouleau à cône 4 et re la came 7/tournent toujours dans la position de départ illustrée.
On évite ainsi avec sécurité que l'arbre mo- teur 3 et l'arbre entraîné 9 n'arrivent à l'arrêt dans une position telle que le rouleau à cône 1 ne se trouve pas au point le plus profond de la came 7. Il est essen- tiel que ce mode de fonctionnement de l'arrêt à rouleau reste également encore assuré quand la garniture de frein 25 diminue par usure. On évite ainsi avec sûreté les charges par à-coup entre le rouleau et la came,et l'on obtient un fonctionnement desmodromique du dispositif d'arrêt à rouleau.
La partie inférieure du bâti 28 est remplie d'huile à environ la hauteur d'une vis de remplissage 33, de façon que la partie inférieure du mécanisme de commande travaille dans l'huile. le graissage automatique des autres paliers, cames, de la buselure èt boulons d'arti- culation, est assuré par le fait que l'arbre entraîné 9 comporte un forage longitudinal 34. l'huile est amenée à ce forage par les orifices d'amenée 35, 36, à l'aide d'une pompe à pales 37. La pompe refoule l'huile par le forage 34 jusqu'3 l'extrémité supérieure de l'arbre en- traîné 9. De là, l'huile est amenée par la force centrifuge aux endroits à graisser dans la partie supérieure du mécanisme de commande.
D'autre part, aux endroits qui nécessitent un graissage particulier, il est encore prévu des forages transversaux dans l'arbre entraîné ,de façon que l'huile puisse-arriver aux endroits de graissage.
L'huile arrive également au disque de frein 22 et à l'an- la neau de frein 25. L'existence de/garniture de frein se trouve de ce fait considérablement allongée.
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Pour finir,le mode de fonctionnement de l'appareil sera expliqué de manière succincte. Quand le moteur est mis en circuit, le rouleau à cône 4 accompagne la rotation de l'arbre moteur 3 et se déroule ainsi sur la came 7.
L'arbre entraîné 9 n'est pas encore immédiatement entraîné de ce fait. C'est la buselure 8 qui est plutôt simplement déplacée vérs le bas par le rouleau à cône 4 qui se déroule sur la came 7, de façon que le disque de frein 24, relié de manière fixe à cette buselure, arrive avec le bord su- périeur de son anneau de frein 85 en dessous de la butée annulaire 32 de l'organe intercalaire 29. Le disque de frein 22 accompagne d'abord le mouvement du disque de frein sous l'action du ressort 21, mais ne peut cependant pas suivre la dernière partie du mouvement du disque 24, du fait qu'il arrive sur la butée 32. A ce moment, le frein d'arrêt du mécanisme de transmission se trouve relâché.
La butée il, prévue sur l'arbre moteur 3, heurte la butée 10 qui se trouve sur la buselure 8. On a ainsi réalisé la liaison desmodromique entre l'arbre moteur 3 et l'arbre entraîné 9. L'arbre entraîné 9 est ainsi mis en rotation par l'arbre moteur. Les poids centrifuges 12, 13 commencent à se soulever et transmettent leur mouvement fonctionnel sur le levier 17 à l'intervention de l'arbre 16, le mouve- ment de contrôle étant prélevé alots de ce levier 17.
Lors de la mise hors circuit du moteur, l'arbre mo- teur retarde sur le mouvement de l'arbre entraîné et le rouleau à cône arrive dans la position illustrée. De ce fait, on amène simultanément en prise l'anneau de frein 25 du disque de frein 24 avec le disque de frein 22 et l'ensemble de l'appareillage est mis à l'arrêt. Les poids centrifuges 12, 13 retournent dans la position de repos illustrée. Le mouvement de contrôle à levier 17 accomplit le mouvement de retour.
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Dans une autre fourme de réalisation illustrée dans la figure 3, il est fixé à la buselure 8 un support 38 pour disques do frein, sur lequel on a fixé trois disques de frein 39, 40 et 41. Avec le plateau à ressort 22 mobile axialement, on a relié des disques de freina et 43 montés de façon à ne pouvoir tourner, ces derniers disques séparant notamment les disques de frein 39, 40 et 41 l'un de l'autre. En outre, le plateau à ressort 22 comporte un plan de freinage 44 qui vient en prise avec le disque de frein 41.
Par rapport à l'exemple de réa- lisation décrit dans les figures 1 et 2, il existe une différence dans le mode de fonctionnement du frein d'ar- rêt, simplement pour autant que l'effort de freinage s'effectue par une pluralité de disques de frein qui s'engagent l'un dans l'autre en guise de lamelle chaque deuxième disque étant relié à une partie rotative s'en- gageant sur un disque de frein disposé entre ces deux premiers disques et capable d'un mouvement axial sans pouvoir cependant accomplir une rotation.
Le relâchement du frein d'arrêt peut s'accomplir de telle façon que c'est uniquement la charge du ressort 26, agissant sur les disques de freinage, qui est rendue inopérante à l'aide du dispositif d'arrêt à rouleau 4, 7.
Lesdisquesde frein se trouvent alors, pendant le fonction- nement de l'appareil, placl'un sur l'autre de façon relâchée. Le freinage qui en résulte est cependant tel- lement réduit, notamment en raison du graissage intensif, qu'il ne se produit pas d'usure excessive. Il est également possible de construire le dispositif de telle façon que les disques de frein séparés se placent sur des contre- appuis lors du relâchement du frein, de façon que les dis- ques ne se trouvent plus en contact mutuel dans la position du relâchement du frein.
Ceci peut être réalisé de manière que les disquesde frein sont montés sur leur support,
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de façon à être capables d'un mouvement axial, leur dé- placement axial étant cependant limité dans la direction de déplacement résultant du relâchement du frein, de telle façon qu'il se produit un dépôt progressif des disques de frein sur leur emplacement d'appui et qu'il en résulte finalement une élimination complète de la prise mutuelle des disques de frein.
Revendications*
1. Commande à moteur pour appareillage quelconque, dans laquelle un organe d'arrêt à rouleau,prévu entre l'arbre moteur et l'arbre du dispositif commandé, sert à mettre en fonction automatiquement un dispositif de frein pour le moteur, aussitôt que celui-ci est mis en circuit, caractérisée par le fait qu'il est disposé à l'extrémité d'accouplement de l'arbre moteur,d'une part, et sur une bueelure non rotative mais capable de coulisser le long de l'arbre entraîné, d'autre part, un ou plusieurs rouleaux d'arrêt ou une ou plusieurs cames coopérant avec ces rouleaux, et que la partie capable de coulisser est reliée à l'un des anneaux de frein du dispositif de freinage.
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"Motor control for any equipment"
The invention relates to the control of any equipment by an electric motor. This can be either for the coupling of the engine in a working machine or the operation of a valve timing or the like. On the other hand, the combination with the motor can be used to drive a centrifugal governor which performs
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for its part, adjustment movements, for example for releasing brakes for lifting devices. Known devices of the latter kind are formed in such a way that between the motor rotor and the driven shaft connected to the centrifugal governor, it is. a roller stopper is provided, in which the roller is introduced at the bottom of a cam and thus drives the part to be controlled.
Further, a brake disc is provided which is connected to the driven part and which bears in the rest position against a fixed brake ring or the like. As soon as the roller stop device comes into operation when the engine is started, the brake parts are separated from each other. As soon, however, as the number of revolutions of the engine decreases, particularly when the engine is switched off, the roller stopper moves to the rest position and the brake device is activated, so that the engine is stopped very quickly.
For certain points it is of particular importance, for example in installations of lifting devices, in which during a lifting operation it is necessary that when switching off the motor, the brake controlled by the centrifugal governor of the motor and released during motor activity, immediately kicks in so that the load remains suspended at the same time at the exact height. It is also, for example, essential in the control of machine tools that the parts driven by the motor are stopped immediately after switching off the motor exactly in the position for which the machine has been set.
Such a coupling and braking device, activated by a roller stopper, requires a difficult constructional constitution.
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In accordance with the invention, a particularly advantageous construction is achieved by applying to the coupling end of the motor shaft, on the one hand, and to a nozzle capable of sliding along the shaft. shaft driven but without being able to rotate on this shaft, on the other hand, one or more stop rollers, respectively one or two cams cooperating with this or these rollers, this sliding nozzle being connected with one of the rings or discs braking.
It is of essential importance here that the diameter of the brake discs does not considerably exceed the diameter of the control shafts and of the driven shaft, so that the peripheral speed of the stop rollers does not become too large and thus the fatigue of the rollers and cams is kept within permissible limits. It is further advantageous to transmit the torque of the coupling, not by the roller transmission but by special fixed stops which come into contact with each other when the stop roller drive has traveled a path. required for releasing the brake rings.
The fixed brake ring and that connected to the driven part are each under the influence of a spring, which act in opposition, so that the stop rollers arrive in the rest position always at the back. deepest point of the cams and that, when starting, these rollers are moved without unexpected shock to the top of the cam.
The spring, acting on the rotating brake ring, is stronger than that acting on the fixed brake part.
The axial movement of the brake part at rest is limited by fixed stops which are arranged in such a way that even when the cams of the roller stopper wear out, the brake rings can be separated. 'from each other. In order to protect moving parts
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mutually against wear, the driven shaft has a borehole which conducts the oil, contained in the lower part of the device under the action of a pump, upwards and to the various places which should be lubricated.
An exemplary embodiment of the object of the invention is illustrated in Figure 1 in vertical longitudinal section and in Figure 2 in cross section. The rotor 1 of the motor 2 is fixed to the motor shaft 3, which is shaped at its lower end, in such a way that a cone roller 4 can be rotatably mounted thereon.
The axis of rotation of the cone roller 4 is at right angles to the axis of the motor shaft and, on either side of this axis, are arranged the bearings 5 and 6 of the cone roller . The cone roller is engaged with a cam 7 which is attached to the nozzle 8 which can slide axially on the driven shaft 9, but without being able to rotate on this shaft. It is also possible to provide two cone rollers and two cams cooperating with them.
To the nozzle 8 is attached a stop 10 which determines in common with a stop 11 on the motor shaft one of the end positions of the cone roller and of the cam and which serves in this end position for the transmission. direct moment of rotation of the motor shaft 3 on the driven shaft 9. On the driven shaft 9 are mounted the centrifugal weights 12, 13, which are articulated to a sleeve 14 and rotate the shaft 16 to the 'intervention of a fork lever 15.
With the intervention of this shaft 16, the functional movement of the equipment is transmitted to a lever 17 and from there this movement can be taken, either directly according to the intended purpose of the equipment or to the intervention of other transmission components and converted in accordance with the required direction of direction and the required movement quantity. Shaft 16 can be used to control a brake release for a crane or lifting device.
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Devil.
Concentrically to the central axis of the apparatus, there is provided, approximately at the height of the lower end of the shaft 3, a spring plate 18 which is prevented from rotating by one or more pins 19 fixed to the frame.
The terminal position of the spring plate is determined in the exemplary embodiment illustrated by pins 50. The position of the spring plate 18 can also be adjustable along the pins 19 by screwing members.
Spring 21 is supported on the spring plate 18 which tends to push a brake disc downwards. : The brake disc 22 is guided in the axial direction by the pins 19 and even prevented from rotating. With the brake disc 22 cooperates a brake disc 24, which can also slide axially but which is connected with the driven shaft 9 by a wedge 23; this brake disc 24 carries a brake ring 25. This brake disc is subjected to the pressure of a spring 26 which is also transmitted to the nozzle 8, waiting to maintain the latter in the upper position illustrated. In this terminal position, the cone roller 4 is at the deepest point of the cam 7.
The frame of the motor 27 rests on the housing 28 which surrounds the other parts of the control mechanism.
In an intermediate piece 29 is mounted the driven shaft in a ball bearing 30. At the lower end of the driven shaft is the thrust bearing 31.
On the insert 29, there is provided an annular stop 32 which limits the axial movement of the brake disc 22 downwards. The inclination of the cam 7 and the arrangement of the stops 10, 11 are calculated in such a way that the friction plane of the brake ring 25 of the brake disc 24 is always in the lower end position below the stop annular 32. By mounting
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spring of the brake discs 22 and 24 and by determining the spring tensions, it is realized that when the motor is switched on, the cone roller 4 and the cam 7 / always turn in the starting position illustrated.
This safely prevents the motor shaft 3 and the driven shaft 9 from coming to a stop in a position such that the cone roller 1 is not at the deepest point of the cam 7. It is essential that this mode of operation of the roller stop also still remains ensured when the brake lining 25 decreases by wear. In this way, jerk loads between the roller and the cam are safely avoided, and desmodromic operation of the roller stopper is obtained.
The lower part of the frame 28 is filled with oil to approximately the height of a filling screw 33, so that the lower part of the operating mechanism works in the oil. the automatic lubrication of the other bearings, cams, of the nozzle and of the articulation bolts is ensured by the fact that the driven shaft 9 has a longitudinal borehole 34. Oil is supplied to this borehole through the orifices of supplied 35, 36, by means of a paddle pump 37. The pump delivers the oil through the bore 34 to the upper end of the driven shaft 9. From there the oil is brought by centrifugal force to the places to be lubricated in the upper part of the operating mechanism.
On the other hand, at the places which require special lubrication, transverse drillings are also provided in the driven shaft, so that the oil can reach the lubrication places.
The oil also arrives at the brake disc 22 and at the brake ring 25. The existence of the brake lining is thereby considerably lengthened.
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Finally, the operating mode of the device will be briefly explained. When the motor is switched on, the cone roller 4 accompanies the rotation of the motor shaft 3 and thus unwinds on the cam 7.
The driven shaft 9 is not yet immediately driven because of this. It is the nozzle 8 which is rather simply moved downwards by the cone roller 4 which unwinds on the cam 7, so that the brake disc 24, fixedly connected to this nozzle, arrives with the edge su - lower of its brake ring 85 below the annular stop 32 of the intermediate member 29. The brake disc 22 firstly accompanies the movement of the brake disc under the action of the spring 21, but cannot however follow the last part of the movement of the disc 24, since it arrives on the stopper 32. At this moment, the stopping brake of the transmission mechanism is released.
The stop 11, provided on the motor shaft 3, hits the stop 10 which is located on the nozzle 8. The desmodromic connection has thus been made between the motor shaft 3 and the driven shaft 9. The driven shaft 9 is thus produced. thus rotated by the motor shaft. The centrifugal weights 12, 13 start to rise and transmit their functional movement on the lever 17 to the intervention of the shaft 16, the control movement being taken from this lever 17.
When the motor is switched off, the motor shaft retards the movement of the driven shaft and the cone roller moves to the position shown. As a result, the brake ring 25 of the brake disc 24 is simultaneously brought into engagement with the brake disc 22 and the entire apparatus is brought to a standstill. The centrifugal weights 12, 13 return to the illustrated rest position. The lever control movement 17 performs the return movement.
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In another embodiment illustrated in FIG. 3, there is fixed to the nozzle 8 a support 38 for brake discs, on which three brake discs 39, 40 and 41 have been fixed. With the spring plate 22 movable axially , we connected brake discs and 43 mounted so as not to be able to rotate, these latter discs separating in particular the brake discs 39, 40 and 41 from one another. Furthermore, the spring plate 22 has a braking plane 44 which engages with the brake disc 41.
Compared to the exemplary embodiment described in FIGS. 1 and 2, there is a difference in the operating mode of the holding brake, simply insofar as the braking force is effected by a plurality. brake discs which engage one in the other as a lamella, each second disc being connected to a rotating part engaging a brake disc disposed between these two first discs and capable of movement axial without being able to accomplish a rotation.
The release of the parking brake can be accomplished in such a way that it is only the load of the spring 26, acting on the brake discs, which is rendered inoperative by means of the roller stop device 4, 7 .
The brake discs are then placed loosely on top of each other during operation. However, the resulting braking is so reduced, especially due to intensive lubrication, that excessive wear does not occur. It is also possible to construct the device in such a way that the separate brake discs are placed on counter supports when the brake is released, so that the discs are no longer in contact with each other in the release position. brake.
This can be done so that the brake discs are mounted on their support,
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so as to be capable of axial movement, their axial movement being, however, limited in the direction of movement resulting from the release of the brake, so that a gradual deposition of the brake discs on their location takes place. support and that ultimately results in a complete elimination of mutual engagement of the brake discs.
Claims *
1. Motor control for any equipment, in which a roller stopper, provided between the motor shaft and the shaft of the controlled device, serves to automatically activate a brake device for the motor, as soon as that -ci is switched on, characterized by the fact that it is arranged at the coupling end of the motor shaft, on the one hand, and on a non-rotating bueelure but capable of sliding along the shaft driven, on the other hand, one or more stop rollers or one or more cams cooperating with these rollers, and that the part capable of sliding is connected to one of the brake rings of the braking device.