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On connaît des dispositifs de couplage centrifuge à fonctionnement automatique comportant un boîtier solidaire d'un premier arbre et partiellement ' rempli de poudre, boîtier dans lequel est disposé un rotor concentrique avec le boîtier et solidaire d'un second arbre destiné à être couplé avec le premier. En imprimant une rotation à l'un de ces arbres, de préférence celui qui est solidai- re du boîtier, la poudre soumise à la force centrifuge se tasse à la périphérie du boîtier et se coince entre le boîtier et le rotor, ce qui transforme ce pseudo- fluide en un pseudo-solide constituant un organe de liaison entre les,doux arbres.
Un des principaux inconvénients des embrayages à poudre est la diffi- culté d'empêcher les fuites de la poudre, fuites qui nécessitent une surveillance fréquente de ce genre d'embrayage, tant pour remplacer la poudre usagée ou perdue que pour restaurer les parties tournantes, en particulier les joints d'étanchéité et les paliers, qui ont subi une usure provoquée par la poudre elle-même.
La présente invention a pour objet un dispositif automatique à em- brayage centrifuge dans lequel la liaison entre la partie motrice tournante et la partie motrice entraînée est assurée par des billes de petites dimensions tassées l'une contre l'autre et contre les parties tournantes sous l'effet de la. force centrifuge.
Selon la prsente invention, le dispositif d'embrayage centrifuge @ comporte en combinaison deux coupelles cylindriques de révolution coaxiales em- ' boitées l'une dans l'autre dont l'une est solidaire d'un arbre moteur et l'autre d'un arbre à entraîner, des billes d'un diamètre réduit inférieur à 2 mm, enfer- mées dans le volume intérieur délimité par les deux coupelles, le jeu radial entre les coupelles étant inférieur au diamètre des billes.
Ainsi, des fuites des moyens de liaison entre la partie motrice et la partie entraînée.ne sont plus à craindre. Selon une particularité de l'inven-, tion, pour améliorer l'entraînement, on augmente le frottement entre les billes et les coupelles en munissant celles-ci de rainures ou bossages de préférence radiaux qui constituent des surfaces d'accrochage. Egalement, on peut prévoir sur la périphérie cylindrique de la coupelle intérieure des fenêtres permettant aux billes d'être en contact avec la face interne de la paroi cylindrique de la coupelle extérieure.
Il est possible, selon une autre particularité de l'invention, de contrôler ou de modifier les conditions de fonctionnement du dispositif en pré- voyant des moyens permettant de modifier l'écartement axial des coupelles.
Un avantage économique important du dispositif objet de l'invention est dû au fait qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser des billes de précision du type billes pour roulements. On peut se contenter de billes bon marché obte- nues par le procédé dit de polissage au tonneau.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La figure 1 est une vue en élévation avec coupe partielle d'un mode de réalisation du dispositif d'embrayage selon l'invention.
La figure 2 est une vue en élévation de la coupelle intérieure du dispositif de la figure 1.
La figure 3 est une vue en élévation correspondant à la figure 1 d'une variante de réalisation des dispositifs à embrayage.
La figure 4 est un schéma de détail explicatif du fonctionnement.
Le dispositif d'embrayage représenté sur les figures 1 et 2 est mon- té sur un bâti 1 solidaire de l'appareil porteur (véhicule, machine, etc...).
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'Le bâti 1 supporte un arbre 2 dans un palier 3 et un arbre 4 coaxial au premier ; dans un palier 5. L'arbre 2 est solidaire d'une coupelle cylindrique 6 tandis que l'arbre 4 est solidaire d'une seconde coupelle cylindrique 7 entourant la première avec un très léger jeu 8. Des paliers de poussée à roulements coniques 9 et 10 sont intercalés entre les coupelles 6 et 7 et le bâti. Ces coupelles sont munies de bossages 11 et 12, qui peuvent être de directions radiales. Ces bos- sages peuvent être remplacés par des creux. A sa périphérie externe, la coupelle 6 est éventuellement munie de fenêtres 13 en regard de la face interne de la pa- roi cylindrique de la coupelle 7. Des billes 14 sont disposées à l'intérieur du boîtier constitué par les deux coupelles. On peut prévoir un bouchon dans une des coupelles pour l'introduction des billes.
Le dispositif d'embrayage représenté sur les figures 1 et 2 fonction- ne de la manière suivante : on peut supposer que l'arbre 2 est relié à un moteur, tandis que l'arbre 4 est relié à un mécanisme que l'on désire entraîner par le moteur. Par rotation de l'arbre 2, les billes qui se trouvent à la partie infé- rieure du dispositif lorsqu'il n'y a pas de rotation se répartissent de la ma- nière représentée à la figure 1 sous la forme d'un anneau dense qui s'applique avec force sur les parois du boîtier, c'est-à-dire sur les faces planes munies de bossages, sur la surface périphérique de la coupelle intérieure 6 et égale- ment sur une partie de la face intérieure de la paroi périphérique de la coupel- le 7 à travers les fenêtres 13. La force centrifuge a tendance à placer les billes le plus à l'extérieur possible.
Ainsi, comme le montre la figure 4, les billes se chassent l'une l'autre et les forces radiales centrifuges telles que F produisent des poussées axiales P de sorte que les billes sont non seulement appliquées sur les parois cylindriques mais également sur les parois planes des coupelles. Les bossages 11 et les bords des fenêtres 13 constituent des surfaces d'accrochage pour l'anneau solide constitué par les billes. C'est ainsi que l'en- traînement de la coupelle 7 et, par conséquent, de l'arbre 4 est assuré.
Lorsque la vitesse de l'arbre moteur 2 diminue, il arrive un moment où, pour un effort résistant donné s'exerçant sur l'arbre 4, la cohésion des billes tassées par la force centrifuge n'est plus suffisante pour transmettre le couple. A ce moment là, il se produit un débrayage par une sorte de désagré- gation du pseudo-solide constitué par l'anneau de billes. A chaque vitesse de ro- tation de l'arbre moteur correspond donc un couple résistant au-dessus duquel il y a débrayage. Le dispositif constitue donc un dispositif de débrayage auto- matique ou encore un limiteur de couple.
Afin d'accentuer la pression des billes sur les faces internes des coupelles 6 et 7 et réduire en même temps la surface périphérique du boîtier, où l'effet d'entraînement des billes est réduit on peut donner aux coupelles 6 et 7 une forme concave c'est-à-dire donner au boîtier formé par ces coupelles emboîtées une forme de lentille.
Dans la variante représentée sur la figure 3, la coupelle 6 entraî- née par l'arbre moteur est mobile selon son axe, par rapport à la coupelle 7 solidaire de l'arbre entraîné 4. A cette fin, l'arbre 2 porte des cannelures 2a qui lui permettent de coulisser dans un manchon entraîné par le moteur, tous deux non représentés. Sur l'arbre 2 est montée, entre deux butées à billes 15 sus- ceptibles de supporter des poussées axiales, une bague 16 portant une rainure périphérique dans laquelle sont logés les tétons 17 d'une fourchette terminant le levier 18 articulé autour d'un axe 19. Par oscillation du levier, on peut déplacer dans le sens axial la coupelle 6 et, par conséquent, faire varier l'é- oartement des coupelles 6 et 7.
De ce fait les forces de frottement latérales et la cohésion de l'anneau de billes diminuent: pour une vitesse et un couple résistant donnés, l'écartement des coupelles provoque donc le débrayage du dis- positif. Au contraire, si l'on rapproche les coupelles, la somme des forces cen- trifuges des billes reste sensiblement constante mais la réaction latérale aug- mente : il y a tendance à l'embrayage.
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Selon l'utilisation du dispositif, c'est-à-dire selon le couple à @ transmettre et la vitesse d'embrayage, on choisit le diamètre des coupelles, les! dimensions des bossages, le nombre et la grosseur des billes. On dispose d'un nombre suffisant de paramètres pour obtenir les conditions de fonctionnement les meilleures.
Les billes utilisées n'ont pas besoin d'être des billes de précision, on peut très bien utiliser des billes ordinaires en acier dur obtenues par le pro- cédé dit de polissage au tonneau. Ces billes ont des dimensions inférieures à 2 mm, les légères inégalités de leur diamètre n'étant pas gênantes. On peut aug- menter le frottement en traitant d'une manière appropriée les surfaces des cou- pelles, par exemple par métallisation (procédé Schoop).
De plus, pour faciliter les réactions latérales de poussée des billes sous l'action de la force centrifuge ces billes peuvent être graissées par ex- emple avec du graphite ou une graisse de silicone.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS
1. Dispositif d'embrayage automatique centrifuge, dispositif qui comporte en combinaison deux coupelles cylindriques de révolution coaxiales emboîtées l'une dans l'autre dont l'une est solidaire d'un arbre moteur et l'autre d'un arbre à entraîner, des billes d'un diamètre réduit inférieur à 2 mm, enfer- mées dans le volume intérieur délimité par les deux coupelles, le jeu radial entre les coupelles étant inférieur au diamètre des billes.