Dispositif d'accouplement limiteur de couple La présente invention a pour objet un dispositif d'accouplement utilisé pour la mise en rotation par un arbre moteur d'un arbre entraîné.
On connaît déjà de nombreux dispositifs d'accou plement conçus pour limiter la transmission à un arbre commandé d'un couple limité et faisant usage de billes entre les plateaux moteur et entraîné.
C'est ainsi, par exemple, qu'on a préconisé des mécanismes de transmission comportant des billes logées dans des trous d'un plateau moteur, qui se trouvent chacune sous l'action d'un ressort et qui peuvent pénétrer dans des trous d'un organe inter médiaire solidaire du plateau entraîné.
Des dispositifs de ce genre sont extrêmement délicats à régler. Outre le fait que chaque bille se trouve sous l'influence de son ressort propre, dont la tension peut être modifiée, les billes de ces mécanis mes ne roulent pratiquement pas, mais frottent con tre les parois, ce qui entraîne une usure et un déré- glage rapide des appareils.
De plus, l'orientation de réglage des organes in termédiaires doit se faire pour chaque bille, ce qui demande un travail long, délicat et précis.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de procurer un dispositif d'accou plement limiteur de couple, de construction simple, aisément réglable et de fonctionnement sans heurts.
Dans ce but, le dispositif d'accouplement, objet de l'invention, comprend des billes placées entre un plateau moteur et un plateau entrainé. Il est carac térisé en ce que les billes sont logées chacune entre deux alvéoles hémisphériques jointifs, opposés, de rayon égal à celui des billes et creusés respectivement dans chacun des deux plateaux. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif d'accouplement faisant l'objet de l'invention. La fig. 1 est une coupe par l'axe.
La fig. 2 représente une vue en plan avec coupe partielle suivant AB de la fig. 1, plateau enlevé.
La fig. 3 est à plus grande échelle un profil dé veloppé suivant CD de la fig. 2 et coupé suivant EF de la fig. 1, le dispositif étant en position de fonc tionnement normal.
La fig. 4 est un profil analogue à celui de la fig. 3, les billes se trouvant dans le chemin de roulement en position intermédiaire entre deux alvéoles, c'est- à-dire au moment d'un déclenchement.
La fig. 5 donne une vue partielle en coupe du dispositif au moment où les billes se trouvent dans le chemin de roulement en position intermédiaire en tre deux alvéoles, c'est-à-dire au moment d'un dé clenchement.
Sur l'arbre moteur (1) (fig. 1) est calé un plateau (2) dans lequel est creusée une couronne circulaire d'alvéoles hémisphériques jointifs (4) (fig. 1 et 2) ainsi qu'une gorge de roulement (3).
Les alvéoles hémisphériques (4) et la gorge de roulement (3) sont situés sur un même cercle et sont concentriques à l'axe du plateau (2).
Le profil transversal de la gorge circulaire (3) a le même rayon que les alvéoles hémisphériques (4) mais la profondeur de la gorge est inférieure à celle des alvéoles. D'autre part, un plateau (5) calé sur l'arbre ré cepteur (6) situé sur le même axe que l'arbre mo teur (1), est solidarisé d'un flasque (7) par une série de dents et cannelures (8). Le flasque (7) peut donc se déplacer par rapport au plateau (5) sui vant son axe longitudinal mais ne peut pas tourner autour de cet axe sans entraîner le plateau (5) ou ré ciproquement.
Sur le flasque (7) est fixé un corps (9) et sur celui-ci un couvercle (10). L'ensemble du flasque (7), du corps (9) et du couvercle (10) peut donc se dé placer longitudinalement par rapport au plateau (5) mais ne peut subir aucun déplacement angulaire par rapport à celui-ci.
Le corps (9) a sa paroi (11) faisant face au plateau (2) munie d'une couronne circulaire d'alvéoles hémi sphériques jointifs (13) ainsi qu'une gorge circulaire (12) identiques à ceux (4) et (3) du plateau (2), dis posés sur le même cercle et concentriques à l'axe du dispositif.
Dans les sphères creuses constituées par les al véoles opposés du plateau (2) et du corps (9) vien nent se loger des billes (14) de même diamètre.
Logés dans le couvercle (10), retenus et réglés par des bouchons vissés (16), une série de ressorts (15) pressent le plateau (2) contre la paroi (11) du corps (9) et ce par l'intermédiaire d'un disque de friction (17).
Une saillie circulaire continue (19) du corps (9) enveloppe avec un faible jeu la jante du plateau (2). De même une saillie circulaire continue (20) du pla teau (2) s'emboîte avec faible jeu dans l'alésage du corps (9).
Le dispositif d'accouplement ainsi décrit fonc tionne de la manière suivante Le dispositif ayant été réglé pour transmettre un effort déterminé, le mouvement de rotation est com muniqué par le plateau moteur (2) au plateau ré cepteur (5), calés respectivement sur les arbres mo teur et récepteur (1) et (6) par l'intermédiaire des billes (14).
Si pour une raison quelconque l'effort à l'arbre récepteur (6) dépasse la limite qu'on s'est assignée et pour laquelle le limiteur a été réglé, les billes (14) entraînées par le plateau moteur (2) se soulèvent et roulent entre les gorges (3) et (12) de l'alvéole dans lequel elles étaient emprisonnées vers les alvéoles suivants. _ L'effort nécessaire pour provoquer ce déplace ment dépend de la profondeur relative des gorges (3) (12) et des alvéoles (4) (13). L'effort est d'autant moindre que la profondeur des gorges se rapproche de celle des alvéoles.
Les valeurs limites de l'effort sont les suivantes : zéro lorsque la profondeur des gorges est égale à celles des alvéoles (dans ce cas les billes seraient entièrement libres de rouler suivant le cercle sur lequel elles sont disposées), l'infini lorsque la profondeur des gorges est égale à zéro.
On pourrait aisément faire en sorte que l'effort au déclenchement soit plus faible dans un des deux sens de rotation en inclinant davantage la paroi des alvéoles suivant ce sens de rotation. Il suffirait pour réaliser ces conditions d'utiliser par exemple une fraise cylindrique à bout sphérique que l'on incline rait par rapport au plan des plateaux dans lesquels les alvéoles doivent être creusés. En se déplaçant d'un alvéole à l'autre les billes (14) compriment les ressorts (15) par déplacement axial de l'ensemble constitué par le flasque (7), le corps (9) et le couvercle (10).
On tire profit de ce déplacement axial de l'ensemble (7) - (9) - (10) pour actionner un dispositif auxiliaire (18) provoquant l'ar rêt du moteur agissant sur l'arbre (1).
Pendant la période de déplacement des billes (14) le disque de friction (17) sur lequel s'appuient les res sorts (15) glisse sur la face (23) du plateau (2).
Lorsque les billes retombent dans les alvéoles, l'ensemble (7) - (9) - (10) revient vers sa position de départ. Il se produirait alors normalement un choc assez violent, le plateau (2) et le corps (9) venant brusquement en contact sous l'action des ressorts (15).
Pour éviter les effets nuisibles de ces chocs tant sur le dispositif lui-même que sur les paliers des ar bres moteur et entraîné (1) et (6), le mouvement de retour de l'ensemble (7) - (9) - (10) est freiné par un amortisseur pneumatique agissant comme suit: au repos ou en fonctionnement à un couple inférieur à celui pour lequel le dispositif a été réglé, les billes (14) remplissent complètement les alvéoles hémisphé riques du plateau (2) et ceux, opposés, du corps (9). Sont seuls vides, les petits espaces (24) fermés par les gorges (3) et (12) entre les alvéoles (4) et (13) (fig. 1-2-3).
Au moment du déclenchement et du déplace ment des billes (14) d'un alvéole au suivant, le pla teau (2) et le corps (9) s'éloignent l'un de l'autre, lais sant brusquement entre eux un espace vide forte ment accru (22) (fig. 4 et 5).
Dans cet espace (22) se produit une dépression, l'air ne pouvant pénétrer à cause de la présence des saillies circulaires (20) du plateau (2) et (19) du corps (9). En fin de course, lorsque les billes se trou vent à mi-distance entre deux alvéoles successifs, l'air est aspiré par l'ouverture circulaire (21) et remplit l'espace mort (22). Ceci est rendu possible par le fait que la saillie (19) a été choisie plus courte que la distance maximum qui sépare le plateau (2) du corps (9).
Dès que, sous l'action des ressorts (15), les billes (14) roulent dans les alvéoles suivants, le plateau (2) et le corps (9) se rapprochent, l'ouverture (21) se referme et l'air emprisonné dans l'espace mort (22) est comprimé, amortissant ainsi le mouvement de re tour du corps (9) vers le plateau (2).
Les gorges circulaires (3) et (12) du plateau (2) et du corps (9) servent, comme il a été expliqué ci dessus, à fixer, par le choix judicieux de leur profon deur par rapport à celle des alvéoles, l'effort néces- saire au déclenchement du dispositif. Le réglage final est obtenu en agissant sur les ressorts (15).
Les gorges (3) et (12) ont en outre pour but de maintenir le déplacement des billes (14) suivant le cercle des alvéoles sans qu'il faille recourir à des pièces auxiliaires telles que des cages à billes. Le fonctionnement a donc lieu avec une usure minimum, les billes roulant sans frottement dans les gorges et aucune pièce de guidage auxiliaire n'étant nécessaire.