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La présente invention est relative à des appareils à courants de Foucault comportant au moins, un disque en matière magnétique qui tourne dans un champ magnétique produit par un dispositif inducteur élec- tro-magnétique qui se trouve d'un seul coté seulement dudit disque tour- nant et qui engendre dans ce disque lors de la rotation de ce dernier, des courants de Foucault. De préférence, 1' appareil en question comporte deux disques calés sur l' arbre de l' appareil à une certaine distance l'un de 1' autre, le dispositif inducteur se trouvant dans l'intervalle entre ces deux disques. Le disque ou les disques tournant (s) constitu- e(nt) le rotor de l' appareil, tandis que le dispositif inducteur con- stitue son stator.
L'invention est relative,plus particulièrement,mais non ex- clusivement, à des appareils du genre indiqué qui servent de ralentisseurs par exemple pour un véhicule un appareil de levage, un dispositif de son- dage minier,etc... '
L'invention a pour but de rendre tels ces appareils qu'ils correspondent mieux que jusqu'à présent aux divers desiderata de la pra- tique et que, surtour,le refroidissement des disques tournants; dans lesquels sont engendrés des courants de Foucault, soit assuré par des moyens simples et en même temps très efficaces.
Selon l'une des dispositions essentielles de l'invention,on ménage dans le disque, ou dans chacun des disques du rotor des trous qui traversent -le disque ou chacun des disques du rotor et on prévoit du c8té extérieur du disque, près de sa périphérie, des pales de venti- lateur minces, de faible hauteur, et s' étendant essentiellement dans la direction de l'axe de rotation, une cloison annulaire, ayant de pré- férence une section en forme de secteur de cercle reliant les extrémités extérieures des pales de ventilateur au bord intérieur du disque ou de la zone du disque dans laquelle'se trouvent lesdits trous.
L'invention consiste,en plus de cette première disposition, en certaines autres dispositions dont il sera parlé plus explicitement ci-après et notamment en une deuxième disposition consistant à ménager dans le disque du rotor ou dans chacun des disques du rotor, des trous traversant le disque suivait plusieurs couronnes concentriques, et à monter sur la face extérieure du disque entre chaque paire de couronnes de trous, et, éventuellement encore, au delà de la couronne extérieure, des parois tronconiques qui vont en sé évasant de leur bord libre à leur bord solidaire du disque de façon à,amener à chaque couronne de trous,
les courants d'air mis sous pression par des pales de ventilateur pré- vues également du côté extérieur du disque et constituant avantageusement les bras qui relient le disque à so moyeu.qui est calé sur l'arbre, de préférence des palettes centrifuges;
étant encore prévues à la périphérie du disque de façon à surplomber le face intérieure de celui-ci, de sor- te que ces palettes exercent une aspiration sur cette dernière face, en une troisième disposition consistant à combiner avec un ventilateur centrifuge formé par des pales s' étendant le long de la surface exter- ne du disque ou des disques du rotor, un ventilateur axial de sorte que le courant d'air radial crée par le ventilateur centrifuge soit main- tenu, par l'action du ventilateur axial, à proximité ou au contact de la face externe dudit ou desdits disques.
L'inventdon vise plus particulièrement un certain mode d' application (celui pour lequel on l' applique aux ralentisseurs à cou- rants de Foucault) ainsi que certains modes de réalisation des susdites dispositions,et elle vise plus particulièrement encore et, ce à titre de produits industriels nouveaux, les appareils du/genre en question comportant application de ces mêmes dispositions,les éléments spéciaux propres à leur établissement ainsi que les ensembles, notamment les vé-
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hicules, les dispositifs de levage ou les dispositifs de sondage minier munis de semblables appareils ;
et elle pourra., de toute façon, être bien comprise à l' aide du complément de description qui suit ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
La figure 1 montre schématiquement, un premier mode de réalisation d'un ralentisseur établi selon l'invention, en de-coupe a-
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miaule. La figure 2 montre, à échelle agrandie, une partie d'un ra-
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lentisseur sembdàble à celui de la figure 1 établi suivant une variante.
La figure 3 est une coupe selon la ligne 3-3 de la figure 2.
La figure 4 montre, de façon analogue à celle de la figure 2, un autre mode de réalisation de l'invention.
La figure 5 montre, schématiquement en demi-coupe axiale et à plus grande échelle encore,un ralentisseur également établi selon l' invention.
La figure 6 est une coupe partielle suivant VI-VI ,de la figure 5.
Selon l'invention, et plus particulièrement selon celui de ses modes d' application, ainsi que selon ceux des modes de réalisa-
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tion de ses diverses parties, auxq. Is il semble qu'il y ait lieu d' accorder la préférence, se proposant d'établir un ralentisseur à cou-
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rants de Foucault, on s'y prend comne suit ou de façon analogue.
On fait comporter à ce ralentisseur, un rotor muni de deux disques- 1 en matière magnétique qui, sont aolida-ires- de 11 arbre 2 du. ralentisseur qui est relié à l'organe à freiner.'En outre on fait comporter au ralentisseur un système inducteur élee(ro-magnétïquehomopo- laire ou hétéropplaire et disposé dans l'intervalle entre les disques 1 du rotor, -ce système inducteur; lorsqu'il est excité par un courant électrique ,créant un flux magnétique qui se ferme à travers les disques tournants 1 et engendre ainsi, dans ces disques , des courants de Foucault. Les disques sont ainsi soumis à un effet de freinage et en même temps à un chauffage intense.
Il faut donc refroidir ces disques afin de dissiper, dans l' air ambiant, la chaleur engendrée dans ceux-ci par les courants-de Foucault.
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A cet effet, et selon laipremiere disposition de l'inven- tion on ménage dans chacun des disques 1, des trous ou canaux 4 qui traversent le disque de part en part. De plus, oh fixe du côté extérieur du disque, c'est-à-dire du coté qui est opposé à celui où se trouve le système inducteur 3, et près de la périphérie du disque,un grand nombre de pales de ventilateur minces @, ayant une faible hau-
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teur par rapport au rayon du disque 1 et s'pendant suivant leur plus grande dimension substantiellement dans la direction de l' arbre 2.
Les pales 5 qui peuvent être radiales mais qui sont, de préférence inclinées par rapport à un plan radial ( voir figure 3),sont) réunies entre elles, à leur extrémité, par des joues intérieures et extérieu- res latérales 5a et 5b. La joue intérieure 5a est fixée au disque de préférence à la région périphérique qui se trouve au-delà des trous 4, par des moyens appropriés, tels que soudure rivets, vis, et peut avoir une section en équerre (figure 2). La joue extérieure 5b .est suppor- tée par une cloison annulaire 6 ayant de préférence une section en forme de secteur circulaire et se rattachant au bord intérieur du dis-
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que 1 lorsque celui-ci a une forme tlaire telle que représentée par les figures 2 et 3.
Le disque avec les pales 5,et la cloison 6, est fixé sur son moeu7 qui.est calé sur l'arbre 2,à Il aide d'une plura- lité de bras,¯radiaux 8 qui s'étendent à travers des fentes ménagées @
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dans la cloison 6 et,qui ont également un effet de ventilateur héli-
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cordal et/ou centrifuge.
Les pales 5 constituent un ventilateur genre "Sirocco" qui aspire une très grande quantité d' air à travers les trous 4 ain- si que cela est indiqué dans les figures 1 et 2 par la flèche fl.Cette grande quantité d'air mise en mouvement par les pales 5 provoque un refroidissement très intense du disque 1. L'air, mis en mouvement par
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les pales 5, avant d' entrer dans les trous 4 dut disque 1, lèche déjà une partie du système inducteur 3 et provoque ainsi également le refroidissement de celui-ci, refroidissement qui est encore parfait par l' action des pales de ventialteur 8 qui aspirent de l'air à travers les trous 9 dans des directions indiquées par les flèches f2.
Afin d' éviter qu'une partie du courant de refroidissement suivant la flèche f1 puisse, au liea de passer par les trous 4 du disque 1 se,mélanger au courant d' air,f , il peut être avantageux de prévoir, comme montré sur la fig. 2 une paroi annulaire 3a, solidaire
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du support >3b, qui porte le système inducteur 3, cette paroi 3a se prolongeant 'coaxialement'à l'arbre 2 jusqu'au voisinage du bord inté- rieur du disque 1.
Selon une autre disposition de l'invention (fig.4), on
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ménage également, ns chacun des disques ,1' une pluralité de trous ou canaux 4 qui traversent le disque, suivantv'pluliieuF1l rangéei oecou- ronnes circulaires et concentriques, et on prévoit sur la face extéri-
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çure-du disque, et entre chaque couronne de trous 4, et même au de]$ 'de la couronne extérieure de trous, ;des parois tronconiques 10 qui vont en s' évasant de leur bord libre à celui qui est solidaire du disque 1,
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et qui< dirigent, vers chaque couronne de trous, les,filets dl air re- foulé par les pales 11 d'un ventilateur centrifuge-montées sur le moyeu 7 de chaque disque et constituant en même temps les bras-supports de ce disque.
Les bords extérieures des pales 11 sont entourés pr une cloison 12 qui laisse libre, près du moyeu 7, une ouverture d' entrée d'air 13.Une cloison intérieure en équerre est désignée par 12a.De plus, on prévoit sur la périphérie du disque'1une pluralité de palettes 14 qui surplombent la surface intérieure du disque 1 et qui, lors de la rotation du disque, aspirent vers la périphérie l'air qui sort des trous 4 sur la face interne du disque 1. Enfin, entre le dispositif inducteur 3 et l' arbre 2, près de la cloison 12a qui obture l'ouverture centrale du disque 1, on prévoit encore avantageusement, un ventilateur hélicoï- dal 15.
Lors de la rotation de l'arbre 2 et du rotor comportant les disques 1, l'air extérieur est aspiré à travers les ouvertures 13 et mis sous pression par les pales 11 et dirigé, par les parois tronconiques 10, vers les rangées concentriques d'ouverture 4.Cet air, après avoir
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traversé ces ouvertures,est aspiré par les allèges 14 et rejeté radiale- ment vers l'extérieur après avoir refroidi,d'une façon très efficace,
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1e"'disquellREe',tr#jétZdec as filets d'air est représenté, dans la figure 4,par les flèches f3 Un courant d'air a-uxilialre4indiqué par la flèche fd est pro- duit par le ventilateur hélicoïdal 15.Cet autre courant d'air passe à travers l'intérieur de l' appareil en léchant les bobines du système inducteur qui se trouvent ainsi.refroidies . Ce dernier courant est, ensuite,
également rejeté vers l' extérieur sous l' effet aspirant des ailettes 14.
Dans les modes de réalisation de l'invention représentés par les figures 1 à 4, les disques 1 sont relativement épais, ce qui a, entre autres, pour effet de conférer aux trous ou canaux 4 une grande surface cylindrique intérieure ce qui augmente encore leur efficacité pour le refroidissement du disque.
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Selon encore une autre disposition de l'invention illustrée sur les figures 5 et 6 on fait porter par la surface extérieure du dis- que 1 une pluralité d' ailettes ou pales 16 et17 orientées chacune d' une façon sensiblement radiale et dont l' ensemble, non seulement aug- mente la surface de refroidissement mais encore ferme un ventilateur centri- fuge. Les ailettes 17 sont prolongées vers le centre et portées par un moyeu commun 7a calé sur l' arbre 2 de sorte qu'elles servent de support pour le disque 1. Pour augmenter encore la surface en contact avec l'air de refroidissement, on ménage avantageusement dans la face extérieure du disque 1 des cannelures radiales 25 (fig.6) ou analogues.
Si l'on ferme latéralement les canaux radiaux formés entre les ailettes constituant les pales du ventilateur centrifuge par une cloison externe ne laissant rentrer l'air qu'au voisinage de l' arbre 2 et ne permettait l' échappement de l' air qu'à la périphérie, on obtient une bonne canalisation de l'air de refroidissement le long de la face externe du disque 1, mais on fait obstacle à un mode de re- froidissement complémentaire qui est loin d' être négligeable:le re- froidissement par rayonnement.
Pour remédier à cet inconvénient, conformément à l'invention on combine au ventilateur centrifugé, tel que celui formé par les ailettes 16 et 17, au moins un ventilateur axial coagissant de façon telle.avec le premier que le courant d'air radial centrifuge créé par le ventilateur centrifuge soit maintenu par l' action du ventilateur- axial à proximité ou au contact de la face externe du disque 1.
Le ventilateur axial sus indiqué joue en quelque sorte le même rôle que le cloison susmentionnée que l'on peut dés lors suppri- mer. Les surfaces chaudes, notamment la face extérieure du disque 1, peuvent ainsi évacuer librement de ]La chaleur par rayonnement, par suite de la suppression des écrans susceptibles de gêner ce rayonnement.
On constitue avantageusement le ventilateur axial par des pales 26 en forme d' hélice faisant corps avec un moyeu 27 de préfé- rence tubulaire et que l'on disposa à l'extérieur des ailettes 16 et 17 concentriquement au moyeu 7. Le moyeu 27 peut être fixé par soudure ou brasure sur la tranche extérieure des ailettes 16 et 17. La portion intérieure 28 du moyeu 27 est avantageusement évasée de manière à favo- riser 1' écoulement de 1' air.
Dans l' appareil suivant!l'invention,lorsque le rotor tourne il se produit des courants d' air de refroidissement schématisés par les flèches f5 et f6.Selon la flèche f5; l'air est aspiré par le ven- tilateur centrifuge à l'intérieur du ralentisseur ; il refroidit d'abord le système inducteur 3 traverse 1';
espace annulaire libre prévu entre le bord intérieur du disque 1 et l' arbre 2 pour subir alors un change- ment de direction de 180 . et pour sortir à l' air libre dans une di- rection allant de l'intérieure vers l' extérieur après avoir léché la face extérieure du disque 1 et les ailettes 16 et 17.Selon la flèche f6, le courant d' air passe à 1' inférieur du moyeu 27 et sert surtout a refroidir le moyeu et les paliers:du rotor. Un courant d'air supplé- mentaire, schématisé par la flèche f7,passe à l'intérieur du moyeu 27.
Pour assurer un meilleur,guidage contre la face extérieure du disque 1 du courant d' air aspiré suivant f5, et éviter qu'il inter- fère avec le courant d'air aspiré suivant f6, il est avantageux de prévoir un écran 29 au droit de l' ouverture anulaire existant entre l' arbre 2 et le disque 1 et à une certaine distance de la face éxtérieure de ce@@- ci. Cet écran 29 peut être soudé sur le moyeu 7 et échancré au droit des ailettes 16 et 17. On diminue, bien entendu, à la valeur minimum compa- tible avec son efficacité le diamètre extérieure de l' écran 29 pour qu' ilne fasse pas obstacle au rayonnement du disque 1.
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L'ensemble constitué par le disque 1 et les ventilateurs peut être fait en éléments usinés ou matricés assemblés par soudure ou brasure. Il peut également être coulé en une seule pièce., Comme il va de soi et comme il résulte d' ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à -celui de ses modes d' application, non plus qu'à ceux des modes de-réalisation de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement envisagés ; en embrasse au contraire, toutes les variantes.
REVENDICATIONS .
1. Appareil à courants de Foucault,notamment ralentisseur dont le rotor comporte au moins un disque en matière magnétique qui tourne dans un champ magnétique produit par un dispositif inducteur électromagnétique faisant partie du stator et qui se trouve d'un seul coté seulement dudit disque,caractérisé en ce que ledit disque (1) est traversé de trous (4) et comporte sur sa face radiale extérieure près de sa périphérie des pales de ventilateur minces (5) de faible hauteur et s'étendant essentiellement en direction de l'arbre (2) de l'appareil une cloison annulaire (6),ayant de préférence une section en forme.de secteur de cercle,reliant les extrémités extérieures des pales de ventilateur (5) au bord intérieur dn disque ou de la zone du disque dans laquelle se trouvent ledits trous (4).
2. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur des pales (5) de ventilateur représenté seulement une fraction du rayon du disque (1) auquel elles sont fixées.