Accouplement limiteur de couple à débrayage automatique La présente invention a pour objet un accouple ment à débrayage automatique comprenant deux plateaux coaxiaux meneur et mené mobiles axiale- ment l'un par rapport à l'autre, et des billes serrées élastiquement entre ces plateaux, ces billes engagées partiellement dans des cavités des plateaux rendant ces derniers solidaires en rotation tant que les ca vités des deux plateaux sont en regard et des moyens de guidage, solidaires en rotation de l'un des plateaux,
déplaçant radialement les billes dégagées des cavités pour les amener à rouler sur une zone continue de l'autre plateau lors du déclenchement de l'accouplement.
L'accouplement objet de l'invention est caracté risé en ce qu'en position enclenchée de l'accouple ment, chaque bille est serrée entre deux sièges cir culaires d'un diamètre plus petit que celui de la bille, et en ce que les fentes de guidage dans leurs parties en regard des sièges du plateau solidaire des moyens de guidage, sont agencées de façon que les billes basculant hors de leurs sièges en écartant les pla teaux soient libres de rouler pendant leur bascule- ment, chacune uniquement au contact de points de ces sièges diamétralement opposés par rapport au centre de la bille.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'accouplement objet de l'invention, ainsi qu'une variante de cette forme d'exécution.
La fig. 1 est une coupe axiale de l'accouplement, en position enclenchée.
Les fig. 2 et 3 sont des vues partielles identiques à la fig. 1, montrant l'accouplement en position dé clenchée.
Les fig. 4, 5 et 6 sont des vues représentant iso lément différents éléments de l'accouplement. La fig. 7 est une vue en élévation, avec coupe partielle, d'une variante de l'accouplement.
L'accouplement représenté aux figures 1 à 6, comprend un plateau menant 10, constitué par le disque d'une poulie à gorge 11, et un plateau mené 12 monté sur une extrémité d'un manchon 13 dont il est angulairement solidaire. Le manchon 13 est calé sur un arbre de sortie 14, tandis que la poulie 11 constitue l'organe d'entrée de l'accouplement.
Le plateau 10 peut coulisser axialement sur le manchon 13 et un ressort hélicoïdal 15 exerce une pression élastique sur une plaque de poussée 16, portant axialement sur la face latérale du plateau 10, par l'intermédiaire d'une butée à billes.
Les plateaux 10 et 12 sont percés chacun de trois trous 17, 18, placés à 1200 sur des cercles de mêmes diamètres. Ces trous cylindriques sont d'un même diamètre et servent à loger partiellement trois billes d'accouplement 19 formant une liaison entre les deux plateaux (fig. 1).
Les billes 19 ont un diamètre un peu plus grand que celui des trous 17 et 18, par exemple 12,7 mm alors que le diamètre des trous est de 8,75 mm. De la sorte, les bords d'entrée 17a et 18a des trous constituent des sièges annulaires d'un diamètre plus petit que celui des billes, qui ne portent sur ces siè ges que par une zone sphérique réduite à un cercle (fig. 1).
Une plaque de guidage 20 solidaire du manchon 13 présente des fentes 21 formant des cages de gui dage pour les billes 19 (fig. 4).
Les fentes 21, identiques, sont régulièrement ré parties et présentent une largeur un peu plus grande que le diamètre des billes 19. Elles sont inclinées par rapport à la trajectoire circulaire des trous 17, 18, une extrémité 21a de chaque fente se trouvant plus près de l'axe de rotation que l'autre extrémité 21b: Les extrémités des fentes 21 sont de forme semi- circulaire et les centres des extrémités internes 21a des fentes coïncident avec les axes des trous 18 du plateau mené 12.
Les fentes 21 sont inclinées, de manière que l'extrémité interne 21a d'une fente se trouve en ar rière de son extrémité externe 21b, par rapport au sens de rotation de l'accouplement indiqué par la flèche A (fig. 4). L'extrémité externe 21b des fentes se trouve à l'extérieur d'un cercle circonscrit aux trous 17, 18, trous qui sont représentés en traits mixtes, à la figure 4.
La plaque de guidage 20 a une épaisseur axiale suffisamment réduite pour que les billes 19 puissent être engagées simultanément sur les bords circulaires 17a et 18a des trous 17, 18, pour assurer l'accouple ment angulaire des plateaux menant et mené dans la position enclenchée de l'accouplement représenté à la fig. 1, dans laquelle les billes se trouvent à l'ex trémité interne 21a des fentes 21. Dans la position enclenchée, le couple est trans mis par les billes 19 d'un plateau à l'autre, sans que les billes plaquées sur les sièges 17a, 18a ne tournent sur elles-mêmes.
Les forces opposées exercées par les plateaux sur chaque bille 19 sont proportionnelles au couple transmis par l'accouplement et forment un couple qui, pour une valeur déterminée peut faire basculer la bille hors des trous 17, 18 correspondants, écar tant les plateaux contre l'action du ressort 15. Dès ce moment, d'une part, le plateau menant 10 peut prendre de l'avance par rapport au plateau mené 12, et d'autre part, ce mouvement relatif des plateaux provoque l'entraînement de la bille 19 le long de la fente de guidage 21, dans le sens de la flèche fi gurant à la fig. 4, qui est celui de rotation du pla teau 10. Les billes 19 sont alors amenées à venir occuper les extrémités externes 21b des fentes 21.
Le dégagement des billes oblige les plateaux 10 et 12 à s'écarter l'un de l'autre et ces plateaux vien nent alors occuper la position axiale relative repré sentée à la figure 2, l'écartement des faces conti guës des plateaux étant égal au diamètre des billes 19.
Le mouvement des billes 19 le long des fentes 21, de la position représentée à la fig. 2 à celle re présentée à la fig. 3, dans le sens de la flèche de la figure 4, résulte, d'une part, de l'inertie des billes qui tendent à poursuivre leur mouvement général avec le plateau 10, et d'autre part, de leur rotation propre due à leur contact avec la face du plateau 10, en 23 à la fig. 3. La fig. 2 représente la position prise par les éléments alors que la bille 19 vient de sortir du trou 18, le trou 17 n'étant déjà plus vi sible par suite de l'avance prise par le plateau 10.
La fig. 3 montre la position relative des éléments alors que la bille 19 a atteint l'extrémité extérieure 21b de la fente. Tant que le plateau 10 augmente ou mantient son avance par rapport au plateau 12, les billes restent dans la position extrême montrée à la fig. 3.
Les billes 19 restent dans la position de la fig. 3 jusqu'à l'arrêt du plateau 10, le réenclenchement de l'accouplement étant obtenu en faisant tourner en arrière le plateau 10, pour faire reculer chacune des billes jusqu'à l'extrémité interne 21a de sa fente respective pour la ramener en regard d'un trou 18 du plateau 12, puis pour amener un trou 17 du pla teau 10 en regard de la bille.
La plaque de guidage 20 est fixée sur le pla teau 12 à l'aide d'un boulon non représenté et peut coulisser facilement sur le manchon 13, en vue de son démontage, une clavette l'empêchant de tourner par rapport à ce manchon. On peut donc facilement inverser la plaque de guidage 20, pour permettre de faire travailler l'accouplement dans le sens opposé à celui mentionné.
Le dégagement des billes 19 provoque un recul de la plaque de poussée 16 qui vient alors actionner l'organe de commande 27, pourvu d'un galet 28, d'un interrupteur 26.
L'actionnement de cet interrupteur 26 peut ser vir à interrompre l'entraînement du plateau menant de l'accouplement.
Dans une variante représentée à la fig. 7, l'ac couplement comporte des moyens permettant de modifier en marche la pression exercée sur la pla que de poussée 16, pour modifier le couple de dé clenchement de l'accouplement.
Ces moyens comprennent un levier de blocage 29 placé latéralement, l'extrémité de gauche de ce levier étant pivotée en 30, sur une console 31 et son extrémité de droite portant un galet 32 destiné à rouler sur la face postérieure 16a de la plaque 16.
Le bras 29 peut occuper une position active re présentée en traits pleins à la fig. 7, dans laquelle le galet 32 porte sur la plaque 16. Il peut également occuper une position dégagée représentée en pointil lés, le passage d'une position à l'autre étant com mandé par un solénoïde 33 comprenant une arma ture mobile 34 fixée sur une tige 35 articulée en 36 sur le bras 29. La pression additionnelle exercée par le galet 32 augmente la valeur du couple de déclen chement et ce dispositif peut être utilisé pour re mettre une surcharge momentanée, au départ de la machine par exemple, le dispositif pouvant être appliqué ou dégagé pendant la marche de l'accou plement.
Dans la position active du dispositif additionnel le plateau 10 est pratiquement empêché de reculer, mais le cas où toute rotation du plateau mené 12 serait empêchée, la console 31 est pivotée sur un bâti 38 et un ressort 39 soutenant la console peut fléchir en cas de surcharge.
Les avantages du dispositif représenté et décrit sont les suivants a) Les sièges 17a et 18a, constitués par l'em bouchure de trous cylindriques, sont faciles à exé- cuter. Ces sièges sont en principe linéaires ; ils peuvent toutefois présenter une petite largeur cor respondant à l'angle brisé courant en mécanique.
b) Les sièges 17a et 18a ont un diamètre plus petit que celui des billes et ces dernières restent im mobiles dans ces sièges tant que le couple de dé brayage n'est pas atteint, même si le couple trans mis varie. Il n'y a donc aucun frottement et aucune usure en marche normale de l'accouplement.
c) Lors du déclenchement de l'accouplement, alors que les billes basculent hors des sièges 17a et 18a en écartant les plateaux, chaque bille roule uni quement au contact de points diamétralement oppo sés des deux sièges correspondants. Le contact entre la bille et les sièges devient ponctuel dès le mouve ment de bascule de la bille amorcé et reste ponctuel pendant ce mouvement qui correspond pratiquement à une rotation de la bille autour de ces points de contact.
d) Les sièges 17a et 18a sont contenus, pour chaque organe, dans une même face plane facile à usiner. Pour le plateau 12, cette face constitue une surface de roulement plane sur laquelle les billes parcourant les fentes de guidage roulent pratique ment sans frottement.
On voit que les frottements, et partant l'usure, sont réduits dans une forte mesure. Pendant le bas- culement des billes hors des sièges et lors de leur déplacement le long des fentes, les billes roulent pra tiquement sans frottement, n'étant en contact avec les sièges des cavités et les surfaces de roulement planes des plateaux que par une zone ponctuelle. Une fois parvenues à l'extrémité externe des fentes, les billes continuent à porter en direction axiale sur des surfaces planes, donc faciles à usiner avec pré cision et qui seront lisses.