Frein<B>à</B> courants de Foucault L'invention est relative<B>à</B> un frein<B>à</B> cou rants de Foucault dont le rotor qui tourne en tre deux groupes de pièces polaires disposées dans un plan perpendiculaire<B>à</B> l'arbre<B>à</B> frei ner est constitué par deux disques solidaires de l'arbre et écartés l'un de l'autre, des ouver tures ménagées dans ces disques au voisinage de l'arbre permettant<B>à</B> un courant d'air de tra verser radialernent l'espace entre les disques. Ce courant d'air a pour but de produire un refroidissement énergique au moins du rotor lui-même et de préférence également de l'arbre, des paliers d'arbre et des pièces polaires avec leurs bobines.
En effet, lorsqu'on alimente en courant lesdites pièces polaires on engendre, dans le rotor, des courants de Foucault qui freinent le rotor, ce qui est l'effet recherché et qui, en même temps, réchauffent le rotor ce qui rend nécessaire son refroidissement.
Le frein, objet de l'invention, est caracté risé en ce que les disques sont munis, sur leur face interne (face opposée<B>à</B> celle qui se trouve en regard des pièces polaires), de nervures qui s'étendent de la périphérie de chaque dis que jusqu'à son moyeu, la partie, voisine du moyeu, de ces nervures s'étendant le long des bras qui séparent lesdites ouvertures tandis que la partie périphérique de ces nervures se prolonge au-delà de la périphérie du disque correspondant pour former des ailettes péri- phériques qui débordent la surface extérieure du disque, le tout étant agencé de façon<B>à</B> don ner au disque une grande rigidité. Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, quelques formes d'exécution du frein faisant l'objet<B>de</B> l'invention.
La fig. <B>1</B> montre, en coupe axiale, une pre mière forme d'exécution du frein.
La fig. 2 montre, dans sa moitié supérieure, la face<B>A</B> de l'un des disques et, dans sa moi tié inférieure, la face B de ce disque.
La fig. <B>3</B> montre le disque représenté par la fig. 2, en coupe selon la ligne III-III de la fig. 2.<B>-</B> La fig. 4 est une vue en plan sur une par tie de la périphérie du disque représenté par les fig. 2 et<B>3.</B>
Les fig. <B>5</B> et<B>6</B> sont des vues analogues aux fig. 2 et<B>3,</B> d'une variante de disque pour un rotor<B>à</B> double disque.
La fig. <B>7</B> représente en coupe la moitié su périeure d'un rotor<B>à</B> double disque ainsi que des ventilateurs se trouvant de part et d'autre de ce rotor, au voisinage immédiat de l'arbre.
La fig. <B>8</B> est une coupe horizontale selon la <I>ligne</I> VIII-VIII de la fig. <B>7.</B> Les fig. <B>9</B> et<B>10</B> montrent respectivement en coupe radiale et horizontale selon la ligne X-X de la fig. <B>9</B> une variante de l'un des deux disques qui constituent le rotor.
La fig. <B>11</B> montre une coupe analogue<B>à</B> celle selon la ligne X-X <B>à</B> travers une variante de ce dernier disque.
Un frein électrique sert<B>à</B> ralentir, par exemple, le mouvement d'un véhicule tel qu'un camion, un car, etc... d'une grue, d'un appa reil de sondage minier, etc.
Le frein représenté comprend, d'une part, un inducteur ayant des pièces polaires et, d'au tre part, un induit dans lequel sont engendrés, par suite d'un mouvement relatif entre l'in ducteur et l'induit, des courants de Foucault ou des courants analogues. L'induit est relié<B>à</B> l'organe<B>à</B> freiner de façon qu'il tourne par rapport<B>à</B> l'inducteur qui n'accomplit pas de mouvement rotatif. L'induit tournant est ap pelé, dans ce qui suit, le rotor du frein.
L'inducteur comporte deux groupes de pièces polaires<B>1,</B> munies de bobines et fixées dans une carcasse, de préférence en métal ma gnétique, constituée par deux flasques 2 se trouvant de part et d'autre du rotor et suppor tant les paliers<B>3</B> de Parbre 4 du rotor qui, de cette façon, tourne, lors de la rotation de cet arbre, entre les pièces polaires<B>1</B> de l'induc teur qui, elles, ne tournent pas, étant donné que la carcasse 2 est fixée au châssis du dis positif (camion, etc.), comportant le frein en question.
Lorsque les bobines des pièces polaires sont traversées par un courant électrique, le flux magnétique ainsi obtenu engendre dans le rotor des courants de Foucault ou des courants analogues qui provoquent,<B>à</B> la fois, un effet de freinage sur le rotor et le réchauffement de ce dernier.
En ce qui concerne le rotor lui-même, il est constitué de deux disques<B>5.,</B> et 5#, solidai res de l'arbre 4 et écartés l'un de l'autre. Des ouvertures 6a,<B>6b</B> séparées entre elles par des bras 7a,<B>7b</B> sont ménagées dans ces disques au voisinage de l'arbre 4, afin de permettre<B>à</B> un courant d'air de traverser radialement l'espace entre les disques. Le nombre des ouvertures et des bras les séparant est, de préférence, un nombre impair, par exemple égal<B>à</B> cinq.
Afin d'avoir une grande rigidité les disques % et<B>5b</B> sont munis sur leur face interne, de nervures 8#, et<B>8b</B> s'étendant de la périphérie des disques jusqu'à leur moyeu %' ou 5b', la partie cen trale de ces nervures se trouvant<B>à</B> l'endroit des bras<B>7., OU 7b,</B> de sorte que ceux-ci constituent une espèce de prolongement des nervures en tre le moyeu 5,,' ou<B>5b'</B> et le disque proprement dit % ou<B>5..</B>
En outre, la partie périphérique de ces nervures continue au-delà de la périphérie du disque correspondant pour former des ailettes 9#,, <B>9.</B> qui débordent la surface extérieure des disques<B>5.,</B> ou<B>5b</B> et même une partie des piè ces polaires et de leurs bobines, ainsi que cela est représenté par la fig. <B>1.</B>
Les disques proprement dits<B>5,</B> et<B>5b, à</B> l'intérieur desquels sont engendrés des cou rants de Foucault et qui sont soumis<B>à</B> une très haute température, se trouvent ainsi en tourés sur trois de leurs côtés par un cadre rigide soumis<B>à</B> un refroidissement intense par les courants d'air, et ils conservent ainsi leur rigidité.
Cette rigidité peut encore être renforcée par une nervure de raidissement circulaire 5,," ou<B>5b"</B> prenant naissance sur la face extérieure des disques respectifs 5. ou<B>51,</B> au niveau de la périphérie des ouvertures 6,,<B>6b</B> et s'étendant <B>à</B> l'intérieur de la zone délimitée par la cou ronne des pièces polaires<B>1</B> (voir. fig. <B>9).</B>
Etant donné la rigidité ainsi obtenue, il est possible de donner<B>à</B> chacun des disques<B>%</B> et <B>5b</B> une épaisseur relativement réduite, ce qui diminue les différences de température ré gnant entre les surfaces extérieures, situées en :regard des pièces polaires et relativement chaudes, et les surfaces intérieures des disques relativement froides.
Il est évident que les éléments susmention nés, servant<B>à</B> rigidifier les disques qui consti tuent le rotor double, et notamment les ner vures<B>8.,, 8.</B> et les ailettes 9a,<B>9b,</B> augmentent les surfaces de refroidissement de ces disques et ont un effet ventilateur important. Ces sur- faces de refroidissement ainsi que l'effet ven tilateur peuvent encore être agrandis en inter calant entre les nervures 8. et<B>8b,</B> des nervures supplémentaires<B>8,'</B> et<B>8J</B> dont les extrémités intérieures s'arrêtent au niveau de la périphé rie des ouvertures 6,, ou<B>6b,</B> tandis que leurs extrémités extérieures peuvent être prolongées également par des ailettes périphériques<B>dé-</B> bordantes 9,, ou<B>9,.</B>
Les nervures 8., <B>8.</B> et 8,,', 8b' des deux disques constituant le rotor<B>à</B> double disque ont une telle longueur axiale et une telle dispo sition que ces nervures s'intercalent mutuelle ment, lorsque les deux disques sont montés sur l'arbre 4.
Dans le cas où les disques 5,, et<B>5b</B> sont fixés<B>à</B> leur périphérie l'un<B>à</B> l'autre par des oreilles 10,, et<B>10,</B> assemblées par des bou lons<B>11,</B> il convient de compléter au moins certaines de ces oreilles par certaines des sus dites ailettes 9,, ou<B>9b</B> pour former avec cha que ailette et oreille un élément angulaire fa- voiisant le refroidissement de l'oreille corres pondante.
En ce qui concerne les nervures<B>8,,, 8b</B> et 8z,', 8b, elles peuvent être radiales et rectili gnes (voir fig. 2<B>à</B> 4) ou elles peuvent avoir une forme courbe (voir fig. <B>5</B> et<B>6)</B> pour mieux s'adapter<B>à</B> la forme des filets d'air qui, sous l'effet de ventilateur du rotor, traversent l'es pace entre les disques<B>5., 5b.</B> Dans ce dernier cas, les ailettes<B>9.,</B> et<B>9b</B> prévues<B>à</B> la périphé rie des disques ont une inclinaison correspon dant<B>à</B> celle des extrémités des nervures 8a,<B>8b</B> ou 8,,', <B>8j.</B>
Bien entendu, il faut avoir soin de lais ser communiquer librement avec l'air extérieur la périphérie du rotor pour que les courants d'air de refroidissement puissent échapper li brement dans l'air ambiant.
Ces courants d'air rentrent dans l'inté rieur du frein par exemple par des ouvertures ménagées dans les flasques 2 au voisinage des paliers<B>3</B> ou, selon les dessins, par des ouver tures 12 prévues<B>à</B> la périphérie des flasques 2. Dans ce dernier cas, on prévoit des cloisons intermédiaires<B>13.</B> Par conséquent, l'air s'écou le d'abord dans une direction allant de l'ex- térieur vers rintérieur, en refroidissant les bo bines des pièces polaires. Ensuite, cet air subit, au voisinage de l'arbre 4, un changement de direction, pour arriver<B>à</B> la partie centrale des disques 5,, et<B>5.</B> du rotor.
Une partie de cet air rentre<B>à</B> cet endroit, en traversant les ouvertures<B>6.,</B> et 6,, dans l'es pace qui se trouve entre les deux disques et traverse cet espace dans une direction allant de l'intérieur vers l'extérieur, tandis qu'une autre partie de cet air s'écoule en allant égale ment de l'intérieur vers l'extérieur, le long des surfaces extérieures des disques<B>%</B> et<B>5b-</B> La direction 'générale des courants d'air est indi quée par des flèches dans la fig. <B>1.</B>
Les bras<B>%, 7b</B> qui séparent les ouvertures ménagées dans chaque disque et qui relient sa partie périphérique<B>à</B> son moyeu ont une ,section allongée dont l'axe principal a<B><I>-</I></B><I> a</I> (fig. <B>8</B> et<B>11)</B> est incliné par rapport<B>à</B> l'axe de l'arbre 4 supportant le rotor, afin de se confondre au moins approximativement avec la direction des courants d'air traversant lesdi tes ouvertures.
Des ventilateurs axiaux 14.,, l4b <B>à</B> pales hélicoïdales 15a, l5b sont fixés sur l'arbre 4 du rotor 5a,<B>5b</B> de part et d'autre de celui-ci et soufflent de l'air dans les ouvertures<B>6,,, 61,</B> des disques<B>%, 5b,</B> ouvertures qui sont formées entre les bras 7a,<B>7b-</B> Les pales<B>15.,</B> et 15b de ces ventilateurs sont disposées, par rapport aux bras<B>%, 7b,</B> de façon<B>à</B> assurer la rentrée de l'air dans les ouvertures entre ces bras avec le moins possible de chocs.
Les pales 15a, <B>15b,</B> sont prolongées dans la direction vers le rotor, au-delà de la cou ronne<B>16,,,</B> l6b qui les entoure (voir fig. <B>7</B> et <B>8),</B> afin de permettre<B>à</B> une partie<B>de</B> l'air ayant traversé ces ventilateurs axiaux 14a, 14b de refroidir les surfaces extérieures des disques <B>5.</B> et<B>5b</B> qui constituent le rotor.