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Embrayage-frein équipé d'un moteur à fluide stationnaire.
La présente invention concerne des perfectionnements apportés à un dispositif servant à déterminer le cycle de ro- tation d'un arbre en embrayant l'arbre rapidement et sans glis- sement ou en le freinant rapidement, comme on le désire, et ce en une succession d'opérations rapides, si on le désire.
L'invention a pour but de procurer un dispositif ser- vant à déterminer le cycle de rotation d'un arbre comprenant l'arrêt et la mise en marche sélectifs de l'arbre, ce dispositif
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f:{" .i"", formant un montage qui porte une poulie.
L'invention a également pour but de procurer un dis- positif du type spécifié dans lequel les moyens servant à démar- rer et à arrêter l'arbre soient montés sur l'arbre afin de réa- liser un montage compact qui soit actionné par du fluide sous pression.
L'invention a encore pour but de procurer une autre forme de réalisation du dispositif spécifié qui puisse être montée sur l'extrémité d'un arbre.
L'invention a encore pour but de procurer un embrayage- frein comportant un nouveau piston d'embrayage et un nouveau cy- lindre de freinage qui porte également l'admission de fluide sous pression pour l'embrayage et l'admission de fluide sous pression pour le frein.
D'autres buts et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description détaillée donnée ci.-après-avec ré- férence aux dessins annexés dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en élévation de côté de l'em- brayage-frein suivant l'invention; la Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1;
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la Fig. 3 est une vue en coupe del'embrayage-frein @ suivant la ligne 3-3 de la Fig. 2; la Fig. 4 est une vue en perspective du boulon à épaulement enlevé de la section de freinage du dispositif; la Figé' est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig. 2; la Fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la Fig. 2;
la Fig. 7 est une vue en élévation de côté d'une variante
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de l'embrayage-frein; la Fig. 8 est une vue d'extrémité de la variante rcpré-. sentée à la Fig. 7 suivant la ligne 3-3 de la Fig. 7; la Fig. 9 est une vue en coupe longitudinale de la va- riante représentée à la Fig. 7, certaines parties étant repré- sentées en traits pleins et d'autres étant arrachées; la Fig. 10 est une vue en perspective d'un boulon à épaulement enlevé de la section de freinage du dispositif; la Fig. 11 est une vue en coupe suivant la ligne 11-11 de la Fig. 1; et a Fig. 12 est une vue en coupe suivant la ligne 12-12 de la Fig. 7.
Comme indiqué aux dessins, l'embrayage-frein A comprend la section de freinage 12 qui contient le moyeu 14 alésé pour recevoir l'arbre 16. Le moyeu 14 est calé sur l'arbre 16 par des clavettes 15 et 17 et est fixé au moyeu par des vis d'arrêt 18. Le chiffre 20 indique un disque de freinage qui est bloqué sur le moyeu 14 par les cannelures 19 et qui est fixé axialement par les bagues de blocage 21 et 22. Le disque de frein 20 porto, à sa face externe, les ailettes de refroidissement radiales 24 et sa face radiale interne plane 26 est la surface de freinage*
Le roulement antifriction 28 est également prévu, le chemin interne de ce roulement étant ajusté à la presse sur le moyeu 14.
Le chiffre 30 indique un élément combiné formant un piston d'embrayage et un cylindre de freinage, placé plus ou moins au milieu du dispositif A et comprenant le corps annu- laire en substance médian 32, le piston d'embrayage annulaire concentrique 34 partant du corps 32. La bride cylindrique annu- laire externe 38 et la bride cylindrique annulaire interne 40 concentrique à la première partent également du corps annulaire
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médian 32 et sont opposées au piston d'embrayage 34, ces brides étant disposées axialement par rapport au moyeu 14 et formant le cylindre de freinage annulaire 42 avec la paroi radiale 44 qui est perpendiculaire à l'axe longitudinal du moyeu 14 et qui forme le fond du cylindre de freinage.
La bride interne 40 du cylindre présente une gorge annulaire 46 qui reçoit le joint to- rique 48 servant à maintenir un contact d'étanchéité entre la bride 40 du cylindre et le piston de freinage annulaire 50.
Le piston annulaire 50 part d'une embase annulaire 52 et fait corps avec celle-ci, l'embase annulaire 52 étant percée d'une ouverture axiale 51. Le piston annulaire 50 présente, à sa périphérie externe, une gorge 54 qui contient le joint torique 56 servant à maintenir un contact d'étanchéité entre la bride externe 38 formant la paroi du cylindre 42 et le piston 50. L'em- base annulaire 52 du piston porte la garniture de friction annu- laire 58 qui y est fixée au moyen des boulons 60. Le roulement 28 porte Isolément combiné 30 (piston d'embrayage et cylindre de freinage) qui sert également à monter le piston de freinage 50 et le cylindre d'embrayage 70.
Le piston annulaire 50 est monté sur un grand nombre de boulons à épaulement espacés 49 dont les extrémités internes
53 de moindre diamètre sont fixées dans la partie annulaire 32 du corps, Fig. 2, 4 et 6. Chaque boulon 49 est logé dans une forure 55 qui traverse le piston 50 et l'embase 52 du piston le diamètre de la forure étant diminué en 55' pour former un épau- lement 61. Le ressort hélicoïdal 61' est intercalé entre la tête
57 du boulon 49 et l'épaulement interne 61 de la forure 55 et rappelle normalement le piston de freinage annulaire 50 vers l'in- trieur du cylindre 42 de manière à espacer normalement la garni- ture de friction 58'de la surface de freinage 26 du disque de
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bzz .. fein; 20.
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Le chemin extérieur du roulement 28 est ajuste à la presse dans l'évidement angulaire 2 formé par la surface interne de la bride interne 40 du cylindre et le roulement 26 porte con- tre la paroi 64 du corps médian 32, Le roulement 28 permet à l'arbre 16 de tourner dans le cylindre de freinage 42 et dans la totalité du dispositif A.
La gorge annulaire 66 qui reçoit le joint torique 68 est ménagée dans la surface externe du piston d'embrayage 34, Le chiffre 70 désigne le corps du cylindre d'embrayage qui fait par- tie de la section d'embrayage 71 et qui comprend le corps annu- laire 72 sans equel est pressa le chemin extérieur du roulement de butée 74. La paroi radiale 76 fait partie du corps 72 et part de celle-ci, le bord interne de cette paroi étant espacé du moyeu 14., La paroi radiale 76 se termine, à son bord externe, dans la bride annulaire externe 78 du cylindre d'embrayage qui est disposée perpendiculairement.
Les brides interne et externe 80 et ?8,respectivement,forment, avec la surface de fond radiale 82 de la paroi radiale 76, le cylindre d'embrayage annulaire 84.
La bride annulaire interne 80 du cylindre d'embrayage présente la gorge annulaire 86 qui reçoit le joint torique 88 afin d'éta- blir un contact d'étanchéité entre la surface interne du piston d'embrayage 34 et la bride 80 du cylindre d'embrayage.
Le chemin intérieur du roulement 74 est ajusté à la presse sur la bride annulaire 90 du plateau d'embrayage à friction 92 qui peut coulisser axialement sur le moyeu 14 grâce à une sé- rie de cannelures espacées 94 engagées dans des rainures 96 mé- nagées longitudinalement dans le moyeu 14. Le plateau d'embrayage 92 porte donc le corps du cylindre d'embrayage 70 au moyen du roulement 74 et le corps 70 du cylindre peut coulisser axialement sur le moyeu 14 avec le plateau d'embrayage coulissant 92.
Le
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..¯ , " '.;;'{' . w...r bzz (. i.s V'.a.si..L,'r:w.4...ât i .,j14tâ d3ehrayage 92 présente des ailettes de refroidissement 1#: La monture annulaire 93 du disque dee--brayage 98 cyon- prend le flasque radial 100 qui porte la garniture de friction
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d'embraÇ1.&O 102 fixée par des vis z cette garniture étant oppost'e à la surface radiale plane du plateau deem- brayage 92.
Un. roulement de butée 106 est prévu et comporte un chemin de roulement externe qui estajusté à la presse dans l'évidement annulaire 108 de la monture 98 et porte contre le flas- que 100 de celle-ci. Le chemin intérieur du roulement 106 est ajusté à la presse dans la gorge annulaire 110 ménagée dans le moyeu 14. Le plateau débrayage 92 est normalement sollicite dans un sens qui l'écarte de la garniture de friction 102 par le ressort hélicoïdal 112 qui réagit sur le roulement fixe 106 et sur le plateau 92 et qui est monté sur le moyeu 14, La mon- ture 98 du disque de friction présente, dans sa périphérie externe,
des gorges en V formant une poulie 114 pour des cour- roies trapézoïdales.
L'entrée d'air 115 pour l'embrayage, Fig. 1 et 3, s'en- fonce dans le corps annulaire 32 de l'élément combiné 30, cette en- trée allant au piston d'embrayage ,annulaire 34 qu'elle traverse pour s'ouvrir dans le cylindre d'embrayage 84. Le corps 32 comporte également une entrée pour l'air de freinage 116, Fig. 1 et 5, qui s'ouvre dans le cylindre de freinage annulaire 42. Une conduite 118 débitant de l'air sous pression pour actionner l'embrayage, comme indiqué schématiquement à la Fig. 1, est raccordée à l'en- trée 115 et à la valve classique à quatre voies et deux positions, représentée par le rectangle 120.
Une conduite d'air sous pres- sion pour'le freinage 122 est raccordée à l'entrée 116 du frein
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et à la valve 120.
Lorsque la valve 120 est actionnée, de l'air est in- troduit dans l'entrée d'air 115 de 1 embrayage enfin de déplacer le cylindre d'embrayage 70 et le plateau d'embrayage tournant 92 qui est en contact avec le cylindre 70 contre la surface 104 qui
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porte la garniture de friction 102; en cosiprinant le ressort .î2, de manière à faire tourner l'arbre 16 au moyen de la poulie lA. qui est entraînée en rotation par des courroies trapézoïdales et par une source de force motrice; non représentée. On actionne ensuite la valve 120 de manière que la pression d'air alimentant
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E.' 115 de .:t ±:4,,::-:,¯¯;"-<1::::9 soiz évacuée par la conduite bzz la pression. r6-,t.-lan-z (;';',::1::: le cylindre 84 étant ainsi <Evaci;4e, cc qui permet à la surface la± du plateau d'embrayage de s'4carter de la garniture de friction 102 et ainsi de débrayer î9z4bxe 16, La poulie 114 continue à tourner comme élément moteur.
Lorsque la valve 120 est actionnée pour évacuer l'air du cylindre d'embrayage 84, la pression d'air est simultanément introduite dans l'en- trée 116 du frein par la conduite 122 communiquant avec le cy- lindre de freinage 42 de sorte que le piston de freinage annulai- re 50 est déplacé pour amener la garniture de friction 58 du frein en contact avec la surface de freinage 26 du disque de frein 20 afin de freiner l'arbre 16, parce que le disque de freinage 20 est fixé à l'arbre 1µ,corme décrit plus haut. L'élément combiné 30 est empêché de tourner par la clavette radiale 123 en contact avec un élément fixe, non représenté.
Par conséquent, grâce à la construction représentée, l'arbre 16 peut être em- brayé et débrayé et peut être virtuellement freiné simultanément.
Dans la réalisation décrite plus haut, l'arbre 16 est l'élément entraîné et la poulie 14 est l'élément moteur,
Dans la description des Fig. là 6 et de la Fig. Il,
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le dispositif A est monté sur un arbre entre ses extrémités..
Les Fig. 7 à 10 et la Fig. 12 représentent une variante du dis- positif indiqué en B,qui peut être montéesur l'extrémité d'un arbre tel que l'arbre 126. Le chiffre 128 désigne un moyeu prin-' cipal qui présente une partie creuse 130 recevant l'extrémité de l'arbre 126. L'extrémité pleine 127 du moyeu 128 présente une ouverture axiale taraudée 132 qui reçoit lextrémité filetée creuse 134 du raccord d'air pivotant classique 136 raccordé à la conduite d'alimentation d'air 138. Le moyeu 128 est fixé à l'arbre 126 par la clavette 129.
L'extrémité interne pleine du moyeu principal 128 est taraudée en 140 et porte le cylindre annulaire d'embrayage 142 qui est vissé en place au moyen d'une, partie formant moyeu 143 ta- raudéa en 144. La partie 143 formant moyeu présente également l'ou- verture axiale 145 dans laquelle l'extrémité interne du moyeu
128 est engagée. Le cylindre 142 est fixé au moyeu 128 par les vis 131 qui traversent la partie 143 et qui viennent en contact avec le moyeu 128. La joue radiale annulaire 146 qui forme le fond du cylindre part radialement de la partie 143 formant moyeu et fait partie du cylindre d'embrayage 142.
La bride annulaire ex- terne 148 part du bord externe de la joue radiale 146 perpendicu- lairement à celle-ci et fait partie du cylindre d'embrayage 142, la bride 148 formant la paroi externe du cylindre 142.La bride annulaire interne 150 part du bord interne de la joue 146 et forme la paroi interne du cylindre d'embrayage annulaire 142.
En dautres termes, le cylindre annulaire comprend le fond ou joue 146 et va de la bride annulaire externe 148 à la bride annu- laire interne 150. L'ouverture axiale 145 de la partie formant moyeu 143 traverse la bride 150 et détermine la surface interne de celle-ci.
L'extrémité interne du moyeu principal 128 présente une @
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petite gorge é-rmilaine 1$2 C.'^v::v6'>a.^ : le joint tori-uc 154 cui est es contact êtanche avec la surface de l'ouverture axiale 145 et avec 1'extl-é=-ité interne du =07cü 128. 1'cxirémitô interne au moyeu 128 présente également une petite gorge annulaire 156 qui contient le joint torique 158 servant à établir un contact étanche entre couverture axiale 145 et le moyeu 128.
Le passage d'air 160 traverse le moyeu 128 à partir de l'ouverture axiale taraudée 132 et entre les joints toriques 15. et 158 etle passage .d'air 162 part d'un point situé en face du passage 160 et traverse la bride annulaire 150 du moyeu du cylindre, le passage 162 allant jusqu'à un point situé à l'intérieur du cylindre 142. Les
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passages dy.3ir 160 et 162 cOTJ:.#1iuent en un point situé entre les joints toriques 154 et @ et l'air ne peut par conséquent pas s'échapper des passages le long du moyeu 128.
Le chiffre 164 désigne le piston d'embrayage qui com- prend le corps de piston annulaire 166 logé dans le cylindre an- nulaire 142. La gorge 163, qui reçoit le joint torique 170,est ménagée dans la surface annulaire externe du piston annulaire 166 pour établir un contact d'étanchéité entre la surface ex- terne du piston 166 et la bride externe 148 formant la paroi du cylindre 142.
Pour assurer un contact d'étanchéité entre la paroi interne du piston annulaire 166 et la surface externe de la bride annulaire 150 formant la paroi interne du cylindre d'embrayage 142, le joint torique 172 est placé dans la gorge annulaire 174 ménagée dans la bride 150. L'embase axiale 176 du piston fait partie du piston d'embrayage annulaire 166 et est fixée au moyeu 128 au moyen de la clavette 178 de sorte que le piston 166 et le cylindre 142 tournent avec l'arbre 126. Le flasque radial 180 part de 1-embase 176 du piston et porte les ailettes de refroidissement
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radiales espacées 182. L'embase de piston 176 et le flasque 180 se raccordent l'un à l'autre pour forcer le plateau d'elbrayage à fric- tion 177
présentant une surface d'embrayage radiale 184. La sur- face d'embrayage 184 est normalement maintenue espacée de la garniture de friction 192 au moyen du ressort hélicoïdal 185 in- tercalé entre l'embase 176 et le roulement 183.
La poulie 186 présentant la gorge 187 destinée à une courroie trapézoïdale est également prévue et comprend les flas- ques 188 et 189 percés de l'ouverture axiale 190. La garniture de friction 192 est fixée au flasque 188 de la poulie 186 ét peut venir en contact-avec la surface d'embrayage 184,,comme décrit plus haut. Le flasque 189 de la poulie 186 porte la surface de freinage radiale 194.
Un piston de freinage 196 est également prévu et comprend l'embase circulaire 198 percée de l'ouverture axiale 200. Le piston de freinage annulaire 202 part de l'embase circulaire 198 et est espacé radialement du bord externe de l'embase 198 de manière à former l'épaulement annulaire 204. Le piston annulaire
202 est également espacé radialement du bord de l'ouverture axiale 200 pour former l'épaulement 205 et comporte, dans sa périphérie externe, la gorge 206 qui contient le joint torique
208.
Le chiffre 210 désigne le cylindre de freinage annu- laire qui comprend l'embase annulaire 212 percée de l'ouverture axiale 214. La bride annulaire externe 216 et la bride annulaire interne 218 partent de l'embase annulaire 212 et ces deux brides annulaires 216,218 forment, avec l'embase annulaire 212, l'inté- rieur 219 du cylindre de freinage annulaire 210. La surface in- terne 220 de l'embase 212 forme le dessus du cylindre de frei- nage annulaire 210. L'embase 212 du cylindre de freinage annulaire
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présente l'entrée d'air 222 qui s'ouvre dans le cylindre de freinage intérieur 210 de sort, que de l'air sous pression peut être introduit dans le cylindre de freinage.
Le piston de freinage annulaire 202 est percé d'un grand nombre de forures radialement espacées 224 qui partent de l'embase 198 et se terminent dans un trou de moindre dia- mètre 226 à l'extrémité externe du piston en formant un petit épaulèrent 228 à l'intérieur de la fcrure 224. On boulon à épaulement 230 identique au boulon 51 est placé dans chaque forure 224 et comporte une tête 232 présentant la gorge annulaire 234 qui contient'le joint torique 236, le joint torique étant en contact d'étanchéité avec la surface de la forure 224. Le boulon ' à épaulement 230 présente une partie d'extrémité antérieure de moindre diamètre et filetée 238 qui se visse dans un trou ta- raudé 240 ménagé dans l'embase 212 du cylindre.
Les boulons à épaulement 240 servent à monter le piston de freinage annulaire 202 à l'intérieur du cylindre de freinage annulaire 210.
On ressort hélicoïdal 242 est monté sur chaque boulon à épaulement 230 entre la tête 232 du boulon et l'épaulement 228 de la forure 224 et ce ressort rappelle normalement le piston de freinage 202 et la garniture de friction 244 montée sur l'cm- base 198 du piston de manière à 1-'écarter de la surface de frei- nage 194 de la poulie 186.
Un contact d'étanchéité entre la bride 218 formant la paroi du cylindre de freinage et la surface annulaire interne du piston de'freinage 202 est effectué au moyen du joint torique 246 placé dans la gorge annulaire 247 ménagée dans la bride 218.
Le cylindre de freinage annulaire 210 estmonté sur l'arbre 126 au moyen du roulement 250 dont le chemin de roulement intérieur est ajusté à la presse sur le moyeu 128 tandis que son
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chemin de roulement extérieur est ajusté à la presse dans la bri- de annulaire 218 du cylindre 210. Le moyeu 128 et l'arbre 126 sont donc libres de tourner dans le cylindre de freinage 210 et dans le piston 202 qui sont immobiles.
Le moyeu 128 tourne dans la poulie tournante 186 grâce au roulement 183 dont le chemin de roulement externe est ajusté à la presse dans la gorge annulaire 254 de la poulie 186, son chemin de roulement intérieur étant ajusté à la presse sur le moyeu 128.
Isolément entraîneur est donc l'arbre 126 tandis que la poulie 186 est Isolément entraîné.
La Fig. 9 représente schématiquement la valve classique à deux positions et à quatre voies 256 de laquelle une con- duite d'air 258 va à l'entrée 138 de l'embrayage. La conduite d'air 260 part également de la valve 256 et est raccordée à l'entrée 222 du frein. Le cylindre de freinage 210 est empêché de tourner au moyen d'une clavette fixe, non représentée, enga- gée dans l'encoche 261 ménagée dans l'embase 212.
Le dispositif B fonctionne de la manière suivante : on supposera que l'arbre 126 est entraîné en rotation par une source de force motrice, non représentée. Pour faire tourner la poulie 186 comme élément entraîné, on actionne la valve 256 afin d'introduire de l'air sous pression dans le cylindre d'embrayage 142 par la conduite 258, le raccord d'air 136 et les passages 160 et 162, le piston 164 de l'embrayage étant dé- placé contre l'action du ressort 185 de manière à amener la sur- face d'embrayage 184 en contact avec la garniture de friction 192 de la poulie 186 et à tare tourner la poulie sur son roulement 183.
La poulie 186 peut être rapidement freinée en actionnant à nouveau la valve 256 pour évacuer la pression d'air dans la conduite 258
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afin de dégager la surface débrayage 184 de la garniture de
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friction 192. En ; ''r:ae s.;;JSa .',9,E.'t. 3,.L:ai.'tf:s: W de la valve 256 permet à la pression d'air de pénétrer dans le cylindre de freinage 210 par la conduite 260 et l'entrée d'air 222 do sortes que le piston de freinage 202 est déplace contre Inaction des
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ressorts 242 des boulons à épau1eent ce qui a0ne la jarnitu- re de friction 244 en contact avec la surface de freinage radia- le 194 de la poulie 186 afin de freiner la poulie.
Bien entendu,l'invention n'est pas limitée aux dé- tails d'exécution décrits plus haut auxquels de nombreux chan-
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gesents ez od1.f'icions peuvent être apportés sans sortir de son cadre .
REVENDICATIONS.
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