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Perfectionnements aux embrayages et/ou freins à haute vitesse.
La présente invention est relative aux embrayages et/ou freins à haute vitesse et plus particulièrement, mais non exlusive- ment, aux dispositifs d'intégration et d'enregistrement pour méca- nismes de pesage associés aux grues.
Dans les embrayages et freins pour dispositifs d'inté- gration et d'enregistrement pour mécanismes de pesage de grues, les desiderata suivants interviennent:
1 ) L'embrayage doit fonctionner d'une manière extrême- ment' rapide.
2 ) L'inertie de l'arbre conduit qui actionne l'enre- gistrement, etc., doit être maintenue basse.
3 ) L'arbre conduit doit pouvoir être arrêté rapidement après qu'il a été débrayé de l'arbre moteur.
4 ) Il doit suffire d'une très petite quantité d'énergie pour actionner l'appareil, les opérations étant amorcées par un micro-interrupteur à courant continu.
L'objet principal de la présente invention est de prévoir un appareil dans lequel l'aotionnement d'un embrayage et d'un frein peut se faire avec une grande précision et en réalisant les désidé- rata ci-dessus.
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L'invention consiste en un mécanisme d'embrayage et/ou freinage à haute vitesse, qui incorpore un aimant permanent fixe de polarisa- tion et un circuit magnétique qui lui est associé, une bobine d' actionnement et circuit magnétique y associé, un aimant rotatif permanent de polarisation et le circuit magnétique qui lui est asso- cié, le dit aimant rotatif et son circuit magnétique se trouvant en connexion motrice avec un arbre moteur, et une armature se trouvant en connexion motrice avec un arbre conduit et étant disposée entre les dits aimants permanents, les flux des aimants permanents étant de directions opposées sur une partie du trajet du flux de la bobine, la bobine d'actionnement effectuant, quand elle reçoit le courant, une augmentation du flux d'un aimant permanent et diminution du flux de l'autre, en effectuant ainsi l'attraction de l'armature axialement.
L'invention consiste également en un mécanisme tel que décrit au paragraphe précédent, dans lequel les flux d'aimants permanents passent radialement vers l'extérieur à travers l'armature.
L'invention consiste également en un mécanisme tel que décrit dans n'importe lequel des deux alinéas précédents, dans lequel on emploie deux bobines d'actionnement, l'une recevant le courant pour effectuer l'embrayage et l'autre pour effectuer le freinage.
L'invention consiste également en un mécanisme d'embrayage et de freinage à haute vitesse, substantiellement comme décrit en se reportant aux dessins ci-joints.
En se reportant aux dessins schématiques ci-joints :
Fig. 1 est une élévation latérale, en partie en coupe, cette coupe étant faite le long de la ligne 1-1 de la fig. 2 d'un mode de construction approprié du mécanisme suivant l'invention.
Fig. 2 est une élévation frontale, en partie en coupe, celle- ci étant faite le long de la ligne 2-2 de la fig.l, et
Fig. 3 est une vue partielle en plan de ce mode de réalisation.
Fig.4 est une vue isométrique découpée en partie , d'un autre mode de réalisation.
En réalisant l'invention dans la pratique suivant un mode illustré à titre d'exemple dans les dessins, et tel qu'appliqué à
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un embrayage et frein à haute vitesse destiné à être employé avec dispositifs d'intégration et enregistrement pour mécanisme de pesage associé à une grue, sur un arbre moteur 1 se trouve prévu un aimant permanent 2 de forme cylindrique ayant des pOles aux extrémités opposées, celles-ci étant associées avec un circuit magnétique en fer doux comprenant une pièce polaire centrale 3 et un trajet de retour externe 4.
L'extrémité exposée du circuit de retour externe 4 et la face exposée de la pièce polaire centra- le 3 sont séparées par un petit intervalle d'une armature 5 en forme de disque montée sur un arbre conduit 6 coaxial avec 1' arbre moteur, le montage 7 (anneau flexible étant tel qu'il permette à l'armature 5 de se mouvoir axialement par rapport à l'arbre conduit 6 tout en restant en connexion motrice.
De l'autre côté de l'armature 5 et séparé de celle-ci par un petit intervalle d'air, se trouve un autre aimant permanent 8 et un circuit magnétique 9,10 similaire à celui qui est associé avec l'arbre moteur 1.
Les éléments de trajet de retour externe 4 et 10 sont associés avec un autre circuit magnétique comprenant deux anneaux feuille- tés 11 et 12 entourant les éléments de trajet de retour 4 et 10, et connectés par un ou plusieurs noyaux à enroulements 13 et 14 avec leurs enroulements respectifs 15 et 16. L'anneau 12 est en contact magnétique avec le trajet de retour externe 10 et 1' anneau 11 xxxx est espacé du trajet de retour externe 4 par un petit intervalle d'air. Les anneaux 11 et 12 et les noyaux à enroulements 13 et 14 peuvent consister en tôles feuilletées et les parties des trajets de retour 4 et 10 associées aux circuits magnétiques à enroulements peuvent être feuilletées ou faites en un alliage de fer ayant une faible perte par courants de Foucault.
Afin d'équilibrer les flux des deux aimants permanents 2 et 8, on place assez de bandes ou pièces d'épaisseur 17 et 18 entre les pièces polaires et les trajets de retour des assemblages magnétiques fixes et rotatifs.
Les intervalles d'air entre l'armature et les trajets de
19, retour sont réglables au moyen de pièces d'espacement/20, 21 et
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22. Afin de réduire le flux d'enroulement nécessaire pour actionner l'embrayage et le frein, les faces associées aux intervalles d'air entre l'armature 5 et les éléments des trajets de retour 4 et 10 sont recouverts d'une substance non-magnétique ou bien des moyens alternatifs sont adoptés pour assurer que de petits intervalles non-magnétiques restent entre ces éléments.
Les bobines d'actionnement 15 et 16 peuvent consister soit en bobines ayant un enroulement continu et dans ce cas la polarité des bobines doit être renversée pour effectuer l'embrayage ou le freinage, ou bien alternativement, les bobines peuvent avoir chacune une prise centrale, et dans ce cas chaque moitié reçoit le courant suivant que l'on désire effectuer un embrayage ou un frei- nage.
Lors du fonctionnement, les flux des aimants permanents 2 et 8 convergent et passent à travers l'armature 5 radialement vers l'extérieur où ils se séparent à nouveau après avoir passé à travers les petits intervalles d'air pour retourner vers leurs aimants respectifs par la voie des trajets de retour externes 4 et 10.
Les bobines d'actionnement 15 et 16 servent à envoyer un flux secondaire à travers leurs noyaux 13 et 14 et anneau 11, donc radialement et axialement à travers le trajet externe de retour 4, axialement à travers l'armature 5, et axialement et radialement à travers le trajet externe de retour 10, et ainsi de retour vers les noyaux à enroulements par l'intermédiaire de l'anneau 12. Ce flux secondaire augmente le flux d'un côté de l'armature et le diminue de l'autre, ce qui fait attirer l'armature vers le côté où le flux augmente, en effectuant ainsi ou bien l'embrayage de 1' armature à l'arbre moteur par la voie du trajet externe de retour 4 ou bien son freinage contre le trajet fixe de retour 10.
La description ci-dessus s'applique également au mode de construction illustré dans la fig. 4 où au lieu de structures de trajets externes de retour de forme rectangulaire on a prévu des trajets de forme circulaire.
En vue de la nature différentielle du circuit magnétique
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les ampère-tours sont beaucoup plus petits que ceux qui seraient nécessaires avec un type orthodoxe d'électro-aimant et l'induc- tance des enroulements est maintenue basse et la constante de temps courte. Le fait de feuilleter les parties du circuit qui sont passibles de grands changements de flux facilite également l'obtention de ce résultat.
Un embrayage de freinage à haute vitesse obtenu comme décrit ci-dessus a pu transmettre un couple de torsion de 8 livres par pouce, avec une force de polarisation appliquée de 150 appère-tours et déconnecter l'arbre conduit de l'arbre moteur et ramener le premier depuis une vitesse de 15 tours par minute à l'arrêt complet en environ 5 milli-secondes.