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L'objet de la présente invention est un embrayage destiné à relier deux arbres de même axe, se trouvant par exemple entre un' moteur et un mécanisme de transmission ou une machine fournissant du travail. L'embrayage suivant l'in- vention peut être adapté à toutes les exigences qui se pré- sentent et peut être exécuté soit comme embrayage fixe, soit comme embrayage amovible, soit comme embrayage à patinage, soit comme embrayage débrayable ou embrayable, etc, La pres- sion des surfaces de frottement l'une sur l'autre dans les embrayage purement mécaniques s'exerce presque exclusivement par des ressorts dont la pression se relâche au moment d'em- brayer ou qui sont mis sous tension à. 'ce moment.
Embrayage de transmission de couple.
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On emploie comme ressort soit des ressorts à boudin soit des ressorts travaillant à la flexion.
L'embrayage de transmission des couples objet de l'invention se distingue essentiellement des embrayages connus en ce que la modification de longueur que subissent les res- sorts faits de plusieurs éléments lorsqu'ils travaillent à la torsion est utilisée pour commander l'embrayage*
Comme ressorts travaillant à la torsion, en emploie avec avantage à cet effet ceux dans lesquels sont disposées, parallèlement ou à peu près parallèlement à l'axe du ressort, des barres ou des lames de ressort travaillant à la torsion qui se trouvent en dehors de cet axe.
Pour éliminer des ten- sions de flexion dans les éléments des ressorts, on monte ces éléments de façon que leurs extrémités puissent pivoter au- tour d'axes sensiblement radiaux par rapport à l'axe du res- sort travaillant à la torsion ou qutelles puissent pivoter dans tous les sens.
La figure schéma,.tique 1 du dessin annexé sert à expliquer l'idée fondamentale de l'invention, tandis que les figures 2 à 8 représentent divers modes d'exécution de cette invention.
Suivant la figure 1, on a disposé, autour d'un ar- bre moteur 1, un ressort, constitué par plusieurs éléments et travaillant à la torsion, qui, dans ce cas simple, est constitué par les lames de ressort 3 travaillant à la torsion et montées à pivotement à l'une de leurs extrémités sur le pourtour du disque 4 monté à son tour sur l'arbre 1 de façon à pouvoir tourner, mais de manière à ne pas pouvoir se dépla- cer dans le sens axial. Les lames sont montées, par leurs au- tres extrémités, sur le pourtour du disque 5, qui, de même que l'autre élément d'embrayage 4, est monté sur l'arbre 1, mais de façon qu*il puisse se déplacer dans le sens axial, tandis qu'il est empêché de tourner. Sur l'arbre 2 qu'il s'agit de commander, se trouve l'autre élément d'embrayage 6.
Il y a
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avantage à monter les lames de manière qu'Elles puissent os- ciller autour des tourillons 7 et 8 disposés radialement par rapport aux arbres. Lorsque le disque 4 et par conséquent l'élément d'embrayage 4 tournent dans le sens de la flèche 9 par rapport à l'arbre 1, des efforts de torsion sont appli- qués aux lames 3 qui deviennent moins inclinées, de sorte que l'élément d'embrayage 5 se déplace dans le sens'de la flèche 9' et est pressé contre Isolément d'embrayage 6, ce qui provo-, que ltembrayage. Sous ce rapport, il est indifférent pour l'opération que l'embrayage ait lieu par friction, par em- boitement de crabots ou de griffes ou de toute autre façon convenable.
Du fait de l'effet de levier des lames, qui se placent plus verticalement et qui agissent par écartement, de très fortes pressions peuvent, pour une faible inclinaison des lamelles, être exercées contre l'axe de l'arbre. Un dépla- cement angulaire du disque 4 sous l'effet d'un moment exté- rieur, dans le sens de la flèche 10, provoqué par exemple par la tension de torsion des lamelles mêmes, entraine un dépla- cement de l'élément d'embrayage 5 dans le sens de la flèche 10' et par conséquent un débrayage.
Mais on peut appliquer aux lames 3 de prime abord une tension initiale de torsion qui tend à faire tourner le disque 4 dans le sens de la flè- che 9, de sorte que le déplacement en avant, c'est-à-dire la pression d'application de l'élément d'embrayage 5, soit provo- quée dans le sens de la flèche 9' par cette tension initiale de torsion et qu'un moment extérieur, dans le sens de la flè- che 10, provoque le débrayage.
La figure 2 représente un embrayage à lames à com- mande, manuelle, mécanique, pneumatique ou électrique exécuté suivant l'invention. Sur l'arbre moteur 1 est monté, de façon à pouvoir tourner, le disque 4 qu'un anneau de retenue 4' em- pêche de se déplacer dans le sens axial, les lames de ressort 3, qui travaillent à la torsion, étant montées à pivotement sur le pourtour de ce disque. A cet effet, les extrémités des /' il
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lames sont montées, de façon à pouvoir osciller, sur des tou- rillons radiaux, mais ces lames peuvent aussi être montées à la Cardan de manière à pouvoir osciller et tourner dans tous les sens.
Par leurs autres extrémités, les lames 5 sont arti- culées de la même manière sur l'anneau 5, qui constitue une partie de l'élément d'embrayage 11 monté à coulissement, mais sans pouvoir tourner, sur l'arbre 1. Entre l'élément 11 et l'élément d'embraya ge 6 calé sur l'arbre 2 se trouvent les dis ques de friction 12 de construction usuelle. Les lames sont montées avec une tension initiale de torsion telle qu'elles tendent à faire tourner les .anneaux 4 et 5 en sens inverse de celui indiqué par les flèches 10, de manière que les lames se redressent et de façon à provoquer la pression de frottement entre les disques 12.
Pour débrayer, on déplace vers le bas, en sens axial et à la façon connue au moyen de leviers et d'anneaux coulissants, le manchon 14 qui est monté à co'ulis- sement, mais de manière à ne pas pouvoir tourner, afin que ce manchon agisse, dans le sens de la flèche 10, par la surface oblique 15, sur le disque 4 pour faire tourner celui-ci. Dans les cas spéciaux, on peut pourvoir également l'embrayage de lames de ressort 3 travaillant à la torsion et inclinées en sens inverse de sorte qu'en faisant glisser le manchon 14 vers le bas, l'embrayage se produise et qu'en le faisant glisser en sens contraire le débrayage ait lieu. L'embrayage est monté dans le boitier 13.
La figure 3 montre en perspective et la figure 4 vu dans le sens de l'axe un embrayage qui, lorsqu'il atteint une vitesse angulaire déterminée, s'embraie ou se débraie. On peut employer avec grand avantage un embrayage qui s tembraie à un nombre de tours déterminé par exemple dans les véhicules dont le moteur doit tourner à vide, avec le minimum de gaz, tandis qu'il s'embraie automatiquement lorsque le nombre de tours s'élève par augmentation des gaz. Le débrayage par dépassement de la vitesse angulaire peut être employé lorsque les machines
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commandées doivent être arrêtées tandis que le moteur continue à marcher.
L'embrayage proprement dit (voir figures 3 et 4) est construit d'une façon identique en principe, en ce qui concer.. ne ses éléments 1 à 13, à celle de l'embrayage représenté par la figure 2. Toutefois, on ne fait pas tourner à la main l'an- neau 4, mais à l'aide d'un régulateur plat ou de tout autre dispositif à force centrifuge. A cet effet, on a monté sur l'arbre 1, le disque 16; entre ce disque 16 et le disque qui présente l'anneau 4, sur des tourillons 18 que porte ce dis- que, .sont montées, de façon à pouvoir pivoter vers l'exté- rieur, des masselotes 17.
Au-moyen de doigts 19, les masse- lotes 17 viennent-en prise avec des boutonnières 20 du disque à anneau 4. 'Par suite de la tension initiale de torsion des lames 3, ce disque à anneau 4 tend àtourner dans le sens de la flèche 10 et à faire pivoter les masselotes vers l'inté- rieur. Lorsque la tension de torsion des lames de ressort 3 a été surmontée parce qu'une vitesse angulaire déterminée a été atteinte, les masselotes pivotent vers l'extérieur et font tourner le disque à anneau 4. Il dépend uniquement du sens de l'inclinaison des lames 3 par rapport à l'axe de l'ar- bre que de ce fait il se produise soit un embrayage, soit un débrayage.
La figure 5 représente une disposition différente, dans laquelle il ne se produit pas de poussée axiale entre les éléments d'arbre qu'il s'agit d'accoupler, cette poussée étant ellel-même compensée. A cet effet, on a prévu deux systèmes 3 et 3' de lames de ressort, travaillant à la torsion, qui sont inclinées en sens contraires-par rapport à l'axe de l'ar- bre., Lorsque le disque 4 exécute une rotation relative, les disques à anneau 5 et 5' glissent dans des sens opposés et pressent entre eux les uns contre les autres les disques 12 qui viennent en prise, à l'aide de leurs dentures extérieures, avec l'élément d'embrayage 6.
Comme on l'a représenté, l'em-
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brayage peut être commandé par une force extérieure, ou, dans le même ordre d'idées, être commande par la force centrifuge, comme on l'a représenté sur les figures 3 et 4.
La figure 6 représente un mode d'exécution en prin- cipe identique à celui de la figure 5, avec la différence qu'au lieu d'employer les disques 12, les faces d'embrayage sont constituées par des disques à bosses 5' et et, le disque et Tenant en prise, dans le sens axial avec un certain jeu, à l'aide d'une denture 6", avec l'élément d'embrayage 6.
La figure représente un embrayage à patinage, tel que ceux employés par exemple dans les trains de laminoir, qui empêche qu'un couple déterminé soit dépassé. Le ressort travaillant à la torsion transmet dans, ce cas le couple en- tier à partir de l'arbre 1, par l'intermédiaire d'un embrayage à friction à disques, à l'arbre 2. En raison de la grandeur du moment à transmettre, on a, à titre d'exemple, formé ici de barres, sollicitées principalement par des forces de fle- xion, les éléments 3 du ressort travaillant à la torsion.
Les barres de ressort 3 sont prévues entre l'élément constitué par le disque 4 monté sur l'arbre 1 et un élément 5 tournant fou ; elles sont obliques par rapport à la direction de l'axe et on leur a donné une tension initiale telle qu'elles tendent à faire tourner cet élément dans le sens de la flèche 21. La tension initiale de torsion est provoquée par le serrage con- venable des écrous 23. Ceci a en même temps pour résultat la pression des disques d'embrayage 12 les uns sur les autres.
L'arbre 1, qui tourne dans le même sens, transmet par consé- quent le couple, par l'intermédiaire des barres 3 et des dis- ques, à. l'arbre 2, dans la mesure que permet tent la tension initiale des barres 3 et le disque 6. Lorsque ce couple est dépassé, les tiges s'infléchissent, se tordent et deviennent moins inclinées, de sorte que la pression qui s'exerce entre les éléments 5 et 6 sur les disques 12 diminue et que l'em- brayage patine.
Les arbres 1 et 2 viennent en contact en
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agissant l'un envers 1'autre à la façon de tourillons de cra.. paudine et résistent à la pression qui agit sur les disques 12
Les barres 3 peuvent aussi être montées dans les éléments 4 et 5 de manière qu'elles ne puissent pas tourner, 'de sorte que des effets de flexion et de torsion agissent sur elles. Elles peuvent aussi être montées à l'aide de joints à rotule ou d'autres dispositifs équivalents de manière qu'el- les ne soient sollicitées que par des effets de torsion. la figure 8 montre un embrayage pour roue libre qui ne diffère essentiellement de l'embrayage à patinage décrit plus haut que par le f it que la rotation des arbres 1 et 2 indiquée par les flèches 22 a lieu en sens contraire.
Dans ce cas, le couple du ressort travaillant à la torsion ne sert qu'àengendrer la pression transmise par frottement nécessaire pour provoquer la première mise en prise de l'embrayage à dis- ques. Le couple proprement dit n'exerce principalement que des efferts de traction sur les éléments de ressort travail- lant à la torsion. Pour ce motif, on a constitué ces éléments par des lames planes qu'on a prévues entre le dis-que 4 monté sur l'arbre 1 et l'élément fou 5 et qui tendent à faire tour- ner cet élément, par suite de la tension initiale de torsion, dans le sens de la flèche 22, à diminuer ainsi la distance axiale entre les éléments 5 et 6 et à presser de cette façon l'un contre l'autre les disques de friction 12.
Par l'inter- médiaire des lames obliques et dés éléments 5 et 6, l'arbre 1 entraine l'arbre 2. Lorsque l'arbre 1 prend de l'avance dans le sens de la flèche 22, les lames 3 se redressent, la pres- sion entre les disques de friotion diminue et la marche à roue libre a lieu. Il est évident que dans tous les cas, on peut aussi employer, au lieu de l'embrayage à disques de friction, d*autres organes d'embrayage, par exemple des crabots. d'em- brayage, des disques à bosses, des cônes de friction ou des organes équivalents. Dans le même esprit, on peut employer, pour la commande des méoanismes, le mécanisme décrit.