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Tous les accouplements de sécurité connus jusqu'à présent qui se sont répandus dans la pratique empêchent le dépassement d'un couple maximum admissi= ble soit au moyen d'une zone obligatoire de rupture, soit au moyen du glissement d'organes à friction réglable. Ces deux moyens ont chacun leurs inconvénients.
Une zone obligatoire de rupture oblige à enlever et à remplacer la pièce cassée et cela représente, même dans le cas le plus simple, un arrêt désagréableo Un accouplement à friction développe, si le glissement se produit pendant un assez long temps, une chaleur telle qu'il peut être détruit lui-même et qu'il peut, le cas échéant, détruire des pièces voisines, ce qui peut entraîner une immobilisation encore plus longue de.la machine. On peut bien, par des mesures appropriées, telle s que la combinaison de palpeurs thermiques et de contacteurs ou d'organes analogues, empêcher la destruction d'un accouplement à friction mais dans la plupart.des cas, cela constitue une solution trop coûteuse.
On connaît aussi des accouplements de sécurité qui permettent de faire cesser l'état d'accouplement, en cas de surcharge, par l'intervention de surfaces de rejet,, réunies entre elles par l'action de l'énergie transmise et prévues entre la partie menante et la partie menée de l'accouplement.
Mais un tel dispositif ne représente pas pour la pratique une solution optimum pour les raisons suivanteso
D'une part, il faut, dans le cas de ce dispositif, qu'après la sup- pression de l'état d'accouplement, le verrouillage qui s'est fermé soit ouvert de nouveau et que l'accouplement soit remis en état de fonctionner.
D'autre part, il n'est pas possible, avec ce dispositif, de tenir compte du couple au démarrage qui a la plupart du temps une valeur élevée, d'une manière telle que puisse être transmis un choc de démarrage, admissible, pouvant être beaucoup plus élevé que le couple maximum en marche contre lequel il s'agit d'établir une proteetion on est donc amené à établir une protection contre le couple maximum en marche comme s'il avait une valeur supérieure à celle qu'il a en réalité.
L'invention a notamment pour objet un dispositif d'accouplement de sécurité, du type comportant des organes d'entraînement qui peuvent se dé- placer radialement 1 un vers l'autre en cas de surcharge, dispositif d'accou- plement caractérisé par ce qu'en vue de la suppression de l'état d'accouplement, pour différents couples maxima, pendant le démarrage et pendant la marche, les organes d'entraînement, aussi bien sur la partie menante que sur la partie menée de l'accouplement, sont conçus de manière à pouvoir être déplacés radialement par la force centrifuge, en sens inverse du sens de la force exercée par un res- sort, les dits organes d'entraînement présentant des surfaces de rejet qui guident vers l'intérieur les organes d'accouplement de la partie menée de l'ac- couplement,
en fonction de la puissance appliquée, dispositifdonnant toute sé- curité et revenant lui-même à 1 état de démarrage.
Il satisfait ainsi à toutes ces exigences, aussi bien pour ce qui concerne son état de démarrage que pour ce qui concerne son état de marche.
Cet accouplement de sécurité véritablement pratique est en mesure a) de séparer la machine à protéger,en cas de surcharge,de la partie d'accouplement qui la commande, et cela sans se détruire lui-même. b) d'arrêter la partie surchargée et d'éveiller ainsi 1 attention du personnel de surveillance ou de conduite. c) d'être, après suppression de la surcharge, capable de fonction- ner de nouveau immédiatement.
L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description 'ci-après et des dessins annexés ainsi qu'à leurs combinaisons possi- blesa
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La description se rapporte à des exemples de réalisation représentés aux dessins ci-joints dans lesquels @ - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un accouplement de l'invention.
- la figure 2 est une vue en bout de la figure 1.
- la figure 3 est une vue en coupe d'une autre forme de réalisation; - la figure 4 est une vue de détail d'une griffe de rejet.
L'accouplement de sécurité suivant l'invention est constituée comme à 1 ordinaire, par une partie menante 1 et par une partie menée 2. Dans chacune de ces parties ou brides, sont logées dans des évidements 3 des masses centri- fuges 4, mobiles radialement, qui sont soumises à l'action de forces centripètes exercées par des ressorts 5. Les masses centrifuges supportées dans la bride menée portent, par exemple, des galets 6 pouvant tourner, qui sont montés sur des appendices, faisant saillie à travers des fentes 7 dirigées radialement, dans l'espace compris entre les faces d'extrémité des brides de l'accouplement.
Les masses centrifuges supportées dans la bride menante portent, par exemple sur des appendices appropriés, faisant saillie, à travers des fentes radiales 7, dans l'espace compris entre les brides d'accouplement, des surfaces 8 de griffes, qui sont inclinées suivant une loi déterminée par rapport à la normale de contact 9 à la tangente 10 à la circonférence décrite par le point de contact autour de-l'axe du système. En marche avec un nombre de tours de commande constante les ressorts subissent cette loi seulement d'une manière telle que les masses centri- fuges puissent prendre, sans perte importante de leur force centrifuge, sous l' action des ressorts qui leur sont associés, lorsqu'est atteint le nombre de tours nominal, leur position extérieure, fixée par des butées.
Il existe donc entre la force centrifuge, la force des ressorts, le couple maximum à trans- mettre et l'angle d'inclinaison S des surfaces de griffes mentionnées ci-des- sus, pour un nombre de tours de commande constant, les relations suivantes, dans lesquelles l'influence du frottement a été négligée force centrifuge Pfl = f (n, r, m) = constante (1) avec n = nombre de tours nominal, r = distance du centre de gravité de la masse centrifuge à l'axe du système, . m = masse de toutes les masses centrifuges dans la partie menée de l'ac- couplement. force centripète P '= P . tg S + PF (2) avec P = force circonférentielle au point de contact, angle d'inclinaison des surfaces de griffe par rapport à la tangente à la circonférence décrite autour de l'axe du système par le point de contact.
PF = force du ressort
Pour l'état de marche non en surcharge, on a par conséquent, l'é- quation Pfl - Pz # 0 (3)
Pour l'état de surcharge, les masses centrifuges sont poussées vers l'intérieur suivant le couple correspondant à la force centripète qui est deve- nue plus grande et l'équation (3) devient par conséquent
Pf1 < Pz (3a)
Pour un nombre de tours non constant à l'intérieur de certaines limites Pf1 devient variable. Pour pouvoir malgré cela soustraire le P , donné à l'avance pour la sécurité, d'une valeur constante, il faut, conformément à la
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disposition suivant la figure 3,prendre pour Pf1, la marche non en surcharge : PF'2 - PF2 # Pz et pour la marche en surcharge :
EMI3.1
PF' 2' r,> - PF 2 L.
P z zani PF2 désigne la tension du ressort d'application 11 de la figure 3, chaque fois pour la position la plus extérieure possible de la combinaison de masses centri- fuges 4 et 4a dans la moitié d'accouplement menée. Par conséquent pour le cas du nombre de tours non constant, c'est éventuellement une force élastique qui est la mesure pour P , aussi longtemps que n n'est pas plus petit que le permet la constitution de l'accouplement. Du fait que, d'une part, la griffe à galet (4) ne peut pas être sans masse et que, d'autre part, la masse de la masse cen- trifuge 4a ne peut pas être sans limite, on ne peut éviter qu'il demeure encore une certaine relation avec le nombre de tours, relation qui toutefois peut, dans la pratique, être maintenue telle qu'elle soit représentée par une courbe très plate.
Sur les figures 1 et 3 sont représentés, pour plus de netteté, les demi-accouplements séparés l'un de l'autre. Sur la moitié inférieure de chacune des figures, les masses centrifuges sont dans leur position correspondant à l'arrêt et sur la moitié supérieure de la figure elles sont dans la position correspondant a l'état de marche sans surcharge.
La figure 2 donne la vue de la face d'extrémité du demi-accouplement menant et la figure 4 montre une forme possible de la surface de griffe, la grif- fe étant munie en outre à son arête extérieure d'un nez 12 en vue de 1 obtention d'un mouvement au dehors qui corresponde à celui de la griffe à galet.
Le mode de fonctionnement est le suivante
A l'arrêt des deux arbres et des demi-accouplements qu'ils portent, les masses centrifuges se trouvent, dans les deux brides, sous l'action de leurs ressorts de retour, dans une position aussi voisine que possible de l'axe du sys- tèmeo Les surfaces de griffe se trouvent alors, avec un peu de jeu, entre les galets des masses centrifuges se trouvant dans la partie menée de l'accouplement.
Quand on fait tourner l'arbre de commande, les griffes à surface entraînent les griffes à galet et par suite l'arbre mené, les masses centrifuges étant dé- placées dans les deux brides vers l'extérieur, par la force centrifuge à laquel- le la rotation donne naissance, ce déplacement s'effectuant en sens inverse du sens de la force antagoniste des ressorts de retour.
Quand les masses centrifu- ges se trouvent dans leur position extrême, il peut être transmis tout juste en- core, à partir d'un certain nombre de tours, une force circonférentielle déter- minée, et cela en raison du choix intervenu pour ce qui concerne la masse des masses centrifuges et l'angle d'inclinaison ( . Si cette force circonférentiel- le est dépassée , les galets glissent contre les surfaces inclinées des griffes, vers l'intérieur et ils les quittent finalement tout à fait.
La transmission d'énergie à l'arbre mené se trouve ainsi interrompue de sorte que cet arbre s'immobilise au bout de peu de tempso Les masses centrifuges avec leurs galets se trouvent de nouveau tout à fait à l'intérieur, tandis que les masses centri= fuges à surfaces de griffe de l'arbre de commande, qui tourne maintenant sans être chargé, demeurent dans leur position extérieure. Si, après avoir supprimé la surcharge et arrêté l'arbre moteur (les griffes à surface de la partie menan- te de l'accouplement sont alors revenues se placer entre les griffes à galet) on remet en route, le cycle précédemment décrit recommence les masses centri- fuges dans les deux demi-accouplements se déplacent ensemble vers l'extérieur et elles demeurent dans leur position extérieure aussi longtemps qu'il ne se produit pas de surcharge.
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Afin qu'au choc du démarrage, qui représente une surcharge inévitable de courte durée, l'accouplement ne fonctionne pas de la manière décrite ci-des- sus, les surfaces de griffe sont munies de deux inclinaisons de telle manière que, pendant l'opération de démarrage, c'est une surface ayant une inclinaison plus faible qui est en contact avec les galets, la disposition adoptée étant tel- le que la composante centripète de la force circonférentielle ne devienne pas plus grande que la force centrifuge.
Pour l'obtention de ce résultat, les dis- tances radiales des surfaces de griffe,,,dans les positions d'extrémité des mas- ses centrifuges dans la partie menante de l'accouplement sont choisies de telle manière qu'à l'arrêt et pendant le démarrage, la force soit transmise aux grif- fes à galet par l'intermédiaire de la partie de surface à faible inclinaison et qu'après le démarrage, cette force soit transmise aux griffes à galet par l'intermédiaire de la partie de surface à grande inclinaison. Il n'est pas né- cessaire que les deux parties de surface dont les inclinaisons respectives sont différentes soient séparées l'une de l'autre par une limite à arrête vive.
Ces deux surfaces d'inclinaisons différentes peuvent au contraire être remplacées par une surface qui présente un angle d'inclinaison S allant en augmentant vers l'intérieur c'est à dire vers l'axe du système (figure 4).
On peut tout aussi bien échanger entre elles les griffes à surface et les griffes à galets, c'est à dire les employer indifféremment soit pour la partie menante, soit pour la partie menée de l'accouplement si la condition exigeant l'interruption de la transmission d'énergie au demi-accouplement mené est satisfaite par des moyens de construction.
Il est possible en outre de transformer l'accouplement, par le mon- tage d'organes élastiques, en un accouplement qui soit en outre un accouplement élastique de démarrage.
REVENDICATIONS.
1 ) Dispositif d'accouplement de sécurité, du type comportant des organes d'entraînement qui peuvent se déplacer radialement 1 un vers l'autre en cas de surcharge, dispositif d'accouplement caractérisé par ce que,en vue de la suppression de l'état d'accouplement, pour différents couples maxima, pendant le démarrage et pendant la marche les organes d'entraînement, aussi bien sur la partie menante que sur la partie menée de l'accouplement, sont conçus de ma- nière à pouvoir être déplacés radialement par la force centrifuge, en sens in- verse du sens de la force exercée par un ressort, les dits organes d'entraîne- ment présentant des surfaces de rejet qui guident vers l'intérieur les organes d'accouplement de la partie menée de l'accouplement, en.fonction de la puis- sance appliquée,
dispositif donnant toute sécurité et revenant lui-même à l'é- tat de démarrage.