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L'objet de la présente invention est un dispositif de liaison entre deux pièces tournantes, permettant à volonté soit de solidariser en rotation les deux pièces dans les deux sens, soit de les solidariser dans un seul sens, soit enfin de les libérer l'une par rapport à l'autre, ce dispositif étant'également applicable entre une pièce tournante et une pièce fixe. En d'autres termes, le
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dispositif constitue à la fois un système d'accouplement débrayable et un système unidirectionnel ou roue libre.
Dans ce dispositif, la liaison en rotation entre les deux pièces est toujours assurée par un embrayage électromagné- tique à friction de type connu, de sorte que le couple transmis entre les deux pièces ait toujours une valeur limite déterminée par les caractéristiques dudit embrayage, alors que dans les roues libres de type usuel la transmission du couple se fait généralement par un effet de coincement, le couple transmissible n'étant limité que par la résis- tance mécanique des pièces.
Selon l'invention, l'un des éléments de cet embrayage électromagnétique à friction est, par rapport à la pièce qui le porte, susceptible d'un déplacement angulaire d'am- plitude limitée et obtenu à l'aide d'un dispositif auxiliaire interposé entre les deux éléments dudit embrayage ou les pièces qui les portent, ce déplacement limité étant utilisé pour commander un interrupteur placé sur le circuit d'ali- mentation électrique de l'embrayage, ce circuit{ étant contrôlé par ledit interrupteur pour le fonctionnement en liaison unidirectionnelle, et comportant une dérivation évitant cet .interrupteur et mise en circuit à volonté pour le fonction- nement en liaison bidirectionnelle.
Le dispositif auxiliaire précité peut être constitué par une liaison à frottement doux ou par un embrayage élec- tromagnétique pilote, ainsi qu'on le verra ci-après.
Deux modes de réalisation d'un dispositif d'accou- plement conforme à l'invention seront maintenant décrits, à titre d'exemple non limitatif,et en référence au dessin annexé dans lequel ;
La figure 1.est une demi-coupe axiale d'un dispositif d'accouplement selon l'invention.
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Les figures 2 et 3 sont des coupes transversales partielles de ce dispositif, respectivement suivant II-II et III-III de la fig. 1.
La figure 4 est une demi-coupe axiale d'un autre dispositif d'accouplement selon l'invention.
Aux figures 1 à 3, 1 représente un arbre tournant, que le dispositif faisant l'objet de l'invention permet de " lier dans les conditions indiquées ci-dessus à une autre pièce 2, représentée au dessin comme un carter fixe.niais qui peut être une autre pièce tournante coaxiale à la première, moyennant l'établissement de contacts électriques glissants, comme il sera exposé plus loin.
L'arbre 1 porte, par l'intermédiaire d'un clavetage glissant ou de cannelures, un moyeu 3 solidaire de l'arma- ture 4 d'un électro-aimant torique dont la carcasse est désignée par 5 et le bobinage par 6. Ce bobinage peut être relié à une source de courant par l'intermédiaire d'un conducteur souple 7 relié à une borne 8, le retour du courant étant supposé se faire par la masse de l'appareil.
La carcasse 5 est portée par un moyeu 9 tourillonné en 10 dans le carter 2. Le moyeu 9 porte, d'autre part, un levier 11.
Une liaison à frottement doux est assurée entre @ l'ensemble constitué par le moyeu 3 et l'armature 4 et l'ensemble constitué par le moyeu 9 et l'armature 5. Elle peut l'être par un dispositif quelconque de type connu donnant un couple d'entraînement indépendant du sens de rotation relative, mais suivant une forme de réalisation préférée, elle l'est au moyen d'un système de patins, visible en 12 sur la figure 1 et représenté d'une manière plus détaillée à la.figure 2, ou au moyen d'un système
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équivalent également connu, à enroulement par exemple, donnant un couple d'entraînement différent suivant le sens de rotation relative des deux pièces.
On voit à la figure 2 que des patins 12 sont portés par le moyeu 3 par l'intermédiaire d'axes d'articulation 13.
Le centre de gravité de chacun des patins coïncide sensi- blement avec son axe d'articulation pour que la force centrifuge ne tende pas à le faire tourner autour de son axe.
Les patins 12 portent des garnitures de frottement 14 en contact avec la carcasse 5 ( ou une pièce qui en soit solidaire ). De légers ressorts 15, disposés dans l'exemple choisi entre deux patins successifs, mais qui pourraient l'être entre chaque patin et un point d'appui solidaire du moyeu 3, maintiennent les garnitures 14 en contact avec la carcasse 5.
La position respective des axes 13 et des garnitures 14 est telle que, pour un certain sens de rotation de l*arbre 1 par rapport au carter 2, qui sera appelé sens positif dans la suite de l'exposé et qui est dans l'exemple choisi celui indiqué par la flèche 16, le frottement entre les garnitures 14 et la carcasse 5 tende à diminuer l'appui de ces garnitures, rendant ainsi très faible le couple d'entraînement de la carcasse 5 par la rotation du moyeu 3 et, par conséquent, de l'arbre 1.
Dans le sens de rotation négatif, au contraire, le frottement des'garnitures 14 sur la carcasse 5 tend à accroître la pression des garnitures, et le couple transmis dans ce sens entre l'arbre 1 et la carcasse 5, tout en restant limité, sera sensiblement plus important que dans le sens positif.
Dans la figure 3, on voit que le levier 11 solidai- re de la carcasse 5 n'est susceptible, par rapport à la
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pièce 2, que d'un mouvement de rotation de faible amplitude, limité par les butées 2a et 2b. La limitation résultante de l'amplitude du mouvement de rotation de la carcasse 5 permet de relier le bobinage- 6 de celle-ci à la borne 8 par le fil souple 7, sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à un contact électrique glissant.
Le levier Il agit par l'intermédiaire du poussoir 17 sur la lame 18 d'un interrupteur 19, de telle manière que celle-ci soit mise en contact électrique avec l'autre lame 20 de l'interrupteur lorsque le l'évier 11 approche de sa butée 2b, et qu'au contraire le contact électrique entre les lames 18 et 20 soit rompu lorsque le levier 11 vient sur sabutée 2a.
L'interrupteur 19 est intercalé dans un circuit électrique comprenant, d'une part, une source de courant 21 dont l'un des pôles est à la masse et l'autre relié, par l'intermédiaire d'un interrupteur 22, à la lame 20 de l'interrupteur 19, et, d'autre part, le bobinage 6 de l'embrayage électromagnétique, qui est alimenté à partir de la lame 18 de l'interrupteur 19, par l'intermédiaire du conducteur 7 et de la borne 8. Un circuit complémentaire comprenant un interrupteur 23, et, facultativement, une résistance 24, est disposé en parallèle avec l'interrup- teur 19.
Ce dispositif peut, comme il a été indiqué précédem- ment, être installé entre deux pièces coaxiales toutes deux tournantes au lieu de l'être entre un arbre tournant et un carter fixe. Dans ce cas,la source de courant 21 de même que les interrupteurs 22 et 23 devant être fixes et ne pouvant, par conséquent, pas être portés par la pièce tour- nante 2 dont la borne 8 et l'interrupteur 19 restent soli- daires, seront connectés avec ces derniers par deux contacts
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électriques glissants à bagues et balais intercalés respec- tivement dans le circuit "interrupteur 22 - interrupteur 19" et dans le circuit l'interrupteur 23 - borne 8", sans modifi- cation du schéma électrique de la figure 3.
Le fonctionnement du dispositif, exposé dans le cas où les deux pièces sont tournantes, est le suivant :
Lorsque les interrupteurs 22 et 23 sont ouverts ou au moins l'interrupteur 22, la liaison entre l'arbre 1 et le carter 2 est interrompue, ou plus exactement.il n'est transmis entre ces'deux pièces que des couples résiduels faibles par frottement entre les garnitures 14 et la carcas- se 5. Dans le sens de rotation positif, ce couple a, par construction, une valeur juste suffisante pour entraîner la carcasse 5 jusqu'à contact du levier 11 et de sa butée 2a ; dans le sens négatif, sa valeur est un peu plus importante, mais reste très faible par rapport aux couples que l'em- brayage électromagnétique a pour rôle de transmettre.
Lorsque l'interrupteur 22 est fermé, l'interrupteur 23 restant ouvert, deux cas sont à considérer : si l'arbre 1 tend à tourner dans le sens positif, le levier 11 vient au contact de sa butée 2a, l'interrupteur 19 est ouvert, .l'embrayage électromagnétique n'est pas excité et le couple transmis a la même valeur négligeable que dans le cas précédent. Si l'arbre 1 tend à tourner dans le sens négatif, le levier 11 est entraîné dans le même sens, par le frot- tement des garnitures 14, vers sa butée 2b.
Dans ce mouve- ment, il ferme l'interrupteur 19 par l'intermédiaire du poussoir 17 et l'embrayage électromagnétique se trouve excité, liant l'arbre 1 au carter 2 par un couple dont la valeur limite résulte des caractéristiques de l'embrayage électromagnétique.'Le dispositif fonctionne alors comme @ une liaison unidirectionnelle, c'est-à-dire comme une roue -libre*
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Lorsque les interrupteurs 22 et 23 sont fermés, .le fonctionnement est semblable à ce qui vient d'être décrit pour un couple s'exerçant dans le sens négatif.
Si un couple est exercé dans le sens positif, l'interrup- teur 19 sera ouvert comme dans le cas précédent, mais l'embrayage électromagnétique continuera à être alimenté par le circuit interrupteur 23, résistance 24. En jouant sur la valeur de cette dernière résistance, on peut diminuer le courant passant dans l'embrayage électromagnétique et, par conséquent, la valeur limite du couple transmissible dans ce sens d'application. On réalise ainsi une liaison bidirectionnelle avec couples transmissibles différents.
Il va sans dire que si l'on désirait au contraire transmettre un couple de valeur limite plus faible dans le sens positif que dans le sens négatif, on pourrait, sans sortir du cadre de l'invention, introduire la résistance additionnelle 24 dans le circuit de l'interrupteur 19 et non plus dans celui de l'interrupteur 23.
On conçoit aisément, d'autre part, que le fonction- nement qui vient d'être indiqué entre deux pièces tournantes, peut être repris de façon analogue dans le cas où le carter demeure fixe, la notion de couple transmissible étant alors à remplacer par celle de couple de freinage.
Diaprés un autre mode de réalisation conforme à l'invention, la liaison à frottement doux est remplacée par un embrayage électromagnétique pilote ne transmettant aucun couple résiduel entre les deux éléments de l'accou- plement lorsque son bobinage n'est pas excité,et donc, en particulier, lors de la désolidarisation complète de ces deux éléments.
- D'autre part, cet embrayage électromagnétique pilote, au moins nécessaire pour le fonctionnement en
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liaison unidirectionnelle, peut avoir l'un de ses éléments monté en roue libre sur la pièce qui le porte, et ce dans le cas où l'on désire éviter en fonctionnement unidirection- nel, la transmission de tout couple parasite dans le sens de rotation relative pour lequel l'accouplement doit être débloqué.
A la figure 4, on voit que la carcasse 5 de l'élec- tro-aimant, susceptible d'un déplacement angulaire d'ampli- tude limité, porte dans ce cas, outre son bobinage principal
6 alimenté comme celui du dispositif de la figure 1 ,le bobinage 30 d'un électro-aimant auxiliaire, alimenté sépa- rément par l'intermédiaire d'un conducteur 31. Cet élément de l'embrayage électromagnétique pilote, coopère avec une armature 32 liée à l'arbre 1 comme il sera exposé ci-après.
L'armature 32 tourillonne sur un moyeu 33 porté par l'arbre 1 et solidaire de celui-ci en rotation, avec possibilité de déplacement axial. Entre l'armature 32 et le moyeu 33 est disposé un mécanisme de roue libre de modèle quelconque désigné par 34, mais orienté de manière à assurer l'entraînement de l'armature 32 par l'arbre 1 dans le sens de rotation pour lequel la solidarisation entre l'arbre 1 et la pièce 2 doit être obtenue par ferme- ture de l'interrupteur 19, comme exposé dans le cas précédent.
Il est à remarquer que cette roue libre, de même que l'embrayage pilote peuvent être de petites dimensions car ils n'ont à transmettre à 1'ensemble formé par la carcasse 5, l'arbre tubulaire 9 et le levier 11, que le faible couple nécessaire pour Manoeuvrer l'interrupteur 19, , auquel peut éventuellement être adjoint un ressort tendent à le maintenir dans la position ouverte.
D'après une réalisation simplifiée et non représen- tée, l'annature 32 peut être fixée au moyeu 33 sans interposition
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alun mécanisme de roue libre, celui-ci trouvant seulement son intérêt en fonctionnement unidirectionnel.,
Dans un cas semblable et suivant une autre réalisa- tion, également non représentée,, le bobinage 30 de. l'embrayage pilote peut être logé dans la même encoche que le bobinage principal 6 et agir directement sur l'armature 4 de l'em- brayage principal.
Le fonctionnement du dispositif ainsi modifié est le suivant :
Dans le cas de la liaison bidirectionnelle établie entre les pièces 1 et 2, le bobinage 30 de l'embrayage pilote peut indifféremment être ou non excité. Le bobinage principal 6 est, en effet, toujours excité quel que soit le sens d'application du couple transmis, avec éventuelle- ment une intensité de courant différente suivant le sens d'application de ce couple, comme il a été indiqué pour le dispositif de la fige 1.
Dans le cas de la liaison unidirectionnelle, le bobinage 30 de l'embrayage pilote doit être excité et le demeurer, mais le bobinage principal 6 ne l'est que si un couple est transmis dans le sens pour lequel on désire la solidarisation des pièces 1 et 2 (sens de fermeture de l'interrupteur 19 ). Si le couple transmis est de sens inverse, l'excitation du bobinage 6 est coupée par l'in- terrupteur 19 et, bien que celle du bobinage 30 subsiste,. l'embrayage pilote constitué par ce bobinage et l'armature 32 ne transmet aucun couple d'entraînement parasite entre les pièces 1 et 2, du fait de la présence de la roue libre 34 qui est débloquée dans ce sens de rotation.
Or, dans'.un dispositif tel que celui de la figure 1, il y a., dans ces conditions de fonctionnement, transmission d'un léger couple parasite par les garnitures de frottement.
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Dans la réalisation simplifiée qui ne comporte pas de roue libre et où l'armature 32 est fixée sur le moyeu 33, de même que dans la variante suivant laquelle le bobi- nage 30 est logé dans la même encoche que le bobinage 6, il y a également transmission d'un certain couple parasite dans le fonctionnement en liaison unidirectionnelle.
Pour maintenir la désolidarisation complète, qui est établie entre les pièces'1 et 2 en position de repos lorsque l'embrayage pilote n'est pas excité, il suffit que celui-ci demeure non excité. Pour obtenir cette désolidari- sation complète de façon certaine lorsque les deux pièces 1 et 2 sont entraînées en rotation, que ce soit en liaison uni ou bidirectionnelle, il suffit que l'excitation de l'embrayage' pilote soit coupée, ainsi qu'au moins l'inter- rupteur 22.
Dans ce dispositif comportant la roue libre 34, aussi bien que dans les réalisations simplifiées ne la comportant pas, aucun couple n'est alors transmis entre les pièces 1 et 2, tandis que dans la disposition décrite précédemment, il subsiste toujours un certain couple de frottement, plus élevé dans un sens que dans l'autre si les garnitures de frottement sont montées avec un certain effet d'auto-serrage.
En partant de la désolidarisation complète des pièces au repos, on voit ainsi que la pièce 1 peut être entraînée seule en rotation, l'embrayage pilote n'étant pas excité et l'interrupteur de liaison unidirectionnelle 22 au moins, pouvant être déjà fermé. Pour passer en liai- son unidirectionnelle, l'interrupteur 22 étant fermé, il suffit que l'embrayage pilote soit excité et, pour passer en liaison bidirectionnelle, il suffit, en outre, que l'in- terrupteur 23 soit fermé, l'embrayage pilote pouvant alors être maintenu excité ou non lorsque la liaison bidirection- nelle est établie.
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A partir de la liaison bidirectionnelle, on peu% passer en liaison unidirectionnelle par ouverture de l'interrupteur 23 à la condition que l'embrayage pilote soit .(excité, ,ou passer en désolidarisation de la façon précédemment indiquée..
Si l'on ne voit pas d'inconvénient à maintenir l'embrayage pilote excise en .liaison bidirectionnelle, con peut notamment établir (un seul interrupteur pour commander à la fois le circuit de liaison unidirectionnelle, inter- rupteur 22, et celui de .l'embrayage pilote.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.