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PERFECTIONNEMENTS AUX EMBRAYAGES OU FREINS A PLATEAUX DE FRICTION.
Dans les embrayages ou freins à plateaux connus, du type dans lequel des lamelles d'acier tournent dans un bain d'huile assurant le graissage, il est nécessaire d'apporter un grand soin à la fabrication des plateaux, sans quoi on court le risque que ces plateaux ne viennent en contact que par points au moment de la mise en prise, de sorte que les moments de rotation transmissibles deviennent trop petits. Le risque de broutage est également accru par ce contact ponctuel à un point tel que, dans de nombreux cas, on a préféré faire appel à d'autres constructions d'embraya- ges ou de freins, munies de garnitures de friction spéciales et qui travaillent à sec. Dans ces constructionson doit évidemment tenir compte d'une usure appréciable et prévoir par suite un renouvellement régulier des garnitures.
La commande de ces appareils s'effectue par voie purement mécanique ou avec l'aide d'électro-aimants ou d'aimants permanents.
Pour obtenir des embrayages et des freins inusables et qui ne présentent pas les inoonvénients des constructions précitées comportant un liquide, on a déjà proposé d'utiliser des accouplements et des freins à commande magnétique, dans lesquels les plateaux ne viennent pas en contact direct, mais dans lesquels les moments de rotation ou de freinage à transmettre le sont par l'intermédiaire de liquides aimantables (Tixotrope). Ces liquides sont par exemple constitués par des suspensions dans l'huile de corps ferro-magnétiques, dont la viscosité varie sous l'effet de champs magnétiques, c'est-à-dire qui font prise et réalisent ainsi une liaison mécanique entre les plateaux d'un embrayage ou d'un frein.
Mais, en raison du principe même de fonctionnement'de ces appareils, les moments spécifiques transmissibles sont relativement faibles, car ils sont déterminés par la résistance à l'arrachement de la suspension "fer dans huile" solidifiée paraimantation. Mais. dans certaines conditions, ce dispositif d'embrayage ou
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de frein absorbe pour son fonctionnement une énergie appréciable qui excède fréquemment les possibilités.
L'invention vise au contraire un embrayage ou frein inusable qui, pour un minimum de dépense d'énergie, évite les défauts des installations connues. D'après l'invention, dans des embrayages où des freins à plateaux de friction avec liquide, on aimante les plateaux de façon qu'ils se recouvrent d'une couche mince de poudre ferra-magnétique provenant d'une poudre de ce genre ajoutée à l'huile de l'embrayage ou du frein. L'intensité de l'aimantation doit être alors choisie, en tenant compte de l'écartement des plaques, de telle façon que l'épaisseur de la couche pulvérulente ne dépasse pas une valeur déterminée, si bien qu'un contact des couches lorsque l'appareil est au repos est impossible. L'invention présente d'une façon générale deux avantages.
Les inégalités des plateaux, inévitables lors de la fabrication, sont si complètement compensées par la couche de poudre ferro-magnétique'lorsque, au moment de la mise en fonctionnement de l'appareil, les plateaux commencent à frotter l'un contre l'autre, que les plateaux viennent pratiquement en contact par toute leur surface. L'épaisseur de la couche pulvérulente est si faible que sa solidité peut être négligée lorsque l'on détermine le moment de rotation ou de freinage maximum transmissible. Mais en même temps, cette mince couche assure un graissage tel, pendant le patinage qui accompagne la mise en prise de l'embrayage ou du frein, que tout broutage des plateaux est absolument empêché.
Les bruits de friction bien connus dans les appareils de ce type construits suivant les principes habituels, et qui sont fréquemment tout à fait inévitables, sont complètement supprimés grâce à l'invention.
La mise en prise de l'appareil peut s'effectuer de la manière habituelle, c'est-à-dire par des moyens mécaniques tels que des tringles, ou encore par des dispositifs hydrauliques ou pneumatiques. L'aimantation des plateaux peut s'effectuer de toute façon appropriée. Par exemple, cer- tains des plateaux au moins peuvent être constitués en totalité ou en partis par des aimants permanents, dont le flux de force peut être fermé par le bottier ferro-magnétique de telle façon que, d'une part, aucune force d'attraction appréciable ne prenne naissance entre les plateaux, et que, d'autre part, leur désaimantation soit suffisamment empêchée pour qu'ils engendrent des champs magnétiques suffisamment forts pour se recouvrir d'une couche pulvérulente ferromagnétique mince extraite de l'huile.
D'après un autre aspect de l'invention, les forces de serrage sont obtenues par voie magnétique. Il est dans ce cas particulièrement avantageux de disposer les lamelles de l'embrayage ou du frein dans le circuit magnétique, car il est alors inutile de constituer les plateaux en aimants permanents. L'aimantation nécessaire pour recouvrir les plateaux de poudre ferro-magnétique est prélevée sans difficulté sur les aimants de serrage.
Les-besoins en matière magnétique permanente sont, à l'opposé des constructions connues, relativement faibles, car le trajet des lignes de force est presque entièrement fermé par la poudre ferro-magnétique interposée entre les plateaux en contact.
Des avantages particuliers sont offerts par l'invention qui permet de faire appel pour un tel embrayage ou un tel frein à des systèmes d'aimants permanents, réglables de façon connue. De tels systèmes magnétiques sont, on le sait, construits de telle façon que le flux de force sortant des aimants permanents puisse être, en totalité ou en partie, courtcircuités ou transmis aux plateaux ou lamelles à aimanter par rotation ou déplacement longitudinal des aimants permanents ou par l'intermédiaire de pièces ferromagnétiques.
De cette façon, il est possible de régler à chaque instant les intensités'de champ et par suite les forces de serrage en leur donnant une valeur désirée quelconque comprise entre zéro et le maximum permis par les dimensions de l'appareil, sans que pour cela le point de fonctionnement des aimants excitateurs se déplace de façon appréciable sur la courbe de désaimantation.
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Pour empêcher que les plateaux de ces embrayages ou freins à commande magnétique viennent en contact avant de s'être recouverts d'une couche suffisante de poudre ferromagnétique, on peut, par exemple, prévoir des aimants auxiliaires qui aimantent les plateaux en leur donnant par exem- ple les mêmes polarisations, de sorte qu'ils se recouvrent de poudre ferro- magnétique ; on peut aussi prévoir entre les plateaux des forces antagonistes suffisantes, par exemple sous forme de ressorts tendus, qui laissent se former un champ minimum d'intensité suffisante pour que les plateaux se re- couvrent de poudre avant de s'appliquer solidement l'un contre l'autre.
Pour éliminer le moment d'embrayage ou de freinage résiduel transmis par le frottement interne du lubrifiant au moment de la mise au repos de l'appareil, il est avantageux de prévoir, en dehors de l'espace dans lequel se trouvent les plateaux de l'embrayage ou du frein, une cham bre par exemple annulaire susceptible de recevoir la totalité du lubrifiant.
Ce dernier est projeté au repos de l'appareil dans cette chambre par la force centrifuge, et, lors de la mise en service de l'appareil, il est d'abord projeté par exemple par un piston annulaire (qui peut éventuellement être constitué par les aimants excitateurs eux-mêmes), entre les plateaux, avant que l'excitation magnétique ne soit déclenchée.
Les applications pratiques des embrayages et freins de ce type sont multiples. Ils peuvent, d'une façon générale, être utilisés avantageusement toutes les fois que l'on désire assurer un fonctionnement souple de l'accouplement ou du frein, et, surtout, lorsqu'on désire une grande résistance à l'usure. Mais ceci est presque toujours le cas lorsqu'on utilise un embrayage ou un frein.
Les appareils de ce genre sont donc particulièrement avantageux sur les machines-outils de toutes catégories, comme embrayages de commande, sur les véhicules, etc .. Incorporés à des installations de freinage, par exemple, ils offrent en outre, en tant qu'appareils actionnés par des aimants permanents, le grand avantage que, par rapport aux dispositifs du même genre, tout en n'exigeant qu'une très faible quantité de matière magnétique, ils ne transmettent pas la force de freinage par l'intermédiaire de l'entraînement à la manière des servo-mécanismes.
Ce mécanisme d'entraînement représente simplement un élément pilote qui n'a à transmettre que les moments de déplacement, presque aussi faibles que l'on veut, des systèmes magnétiques. La force de freinage proprement dite est fournie par les aimants permanents. Il en est, bien entendu, de même pour les embrayages de ce genreo Il est, par exemple, possible d'équilibrer de façon parfaite et pendant des temps de fonctionnement très longs des dispositifs de freinage à roues multiples sans dispositifs parti- culiers d'équilibrage et par des moyens extrêmement simples ; effet, il suffit de régler une fois pour toutes les systèmes magnétiques dans des positions convenables, sans avoir à craindre aucune usure.
Les dessins annexés représentent divers exemples de réalisations de l'invention.
La figure 1 est une coupe longitudinale d'un embrayage ou d'un frein à plateaux constitués par des aimants permanents, en position de repos.
La figure 2 est une coupe analogue en position de travail.
La figure 3 est une coupe d'un embrayage ou d'un frein dans lequel l'action entre les plateaux est produite par voie électromagnétique, en position de repos.
La figure 4 est une coupe correspondante, en position de travail.
La figure 5 est une coupe analogue d'un embrayage ou d'un frein dans lequel la force précitée est produite par un aimant permanent, en position de repos.
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La figure 6 est une coupe correspondante, en position de travail.
Le boîtier de l'embrayage ou du frein des figures 1 et 2 est constitué par les deux moitiés 1 et 2 qui sont reliées l'une à l'autre de façon étanche à l'huile par des ri vêts ou des vis 3. La moitié 2 est en matière non magnétique et est clavetée en 4 sur l'arbre 5. La moitié 1 est montée sur l'arbre 8, au moyen des paliers 6 et 7, de façon à pouvoir tourner. L'étanchéité est assurée par une garniture 9. Dans la moitié 2 sont placés deux aimants permanents annulaires 10 et 11, dont les polarités sont indiquées par les lettres N et S. L'espace compris entre les deux pôles de chaque aimant est rempli par une bague 12 non magnétique. Dans la surface plane ainsi réalisée sont tracées des rainures 13 qui permettent à l'huile d'accéder au centre du plateau.
Sur l'arbre 8 est claveté en 14 un plateau d'embrayage ou de frein 15 en matière non magnétique. Dans le plateau 15 sont également placés deux aimants permanents annulaires 16, 17 dont les polarités sont indiquées par N et S. L'espace compris entre les pôles de ces aimants permanents est également rempli par des bagues 18 non magnétiques. L'extrémité antérieure de l'arbre 5 est percée pour recevoir un doigt 19 qui se trouve en contact avec un doigt 20 solidaire de l'arbre 8. L'autre extrémité du doigt 19 prend appui contre le ressort 21. Sur le doigt 19 sont encore articulés deux leviers 22,23 qui sont en prise l'un avec l'autre à travers la fente 24 de l'arbre 5. Ces deux leviers sont pivotés en 25,26 sur des supports 27, 28 vissés dans la moitié 2 du boîtier.
Avec l'autre extrémité des deux leviers sont en prise les biellettes 31, 32 reliées aux pistons 29. Au repos, l'huile 33 mélangée de poudre ferro-magnétique est projetée par la force centrifuge dans l'espace compris en avant des pistons 29.
Pour mettre en prise l'embrayage ou le frein, on agit sur le levier 34, qui est pivoté en 35 et est en prise par son autre extrémité avec une bague 36, ce qui déplace l'arbre 8 et, par suite, le plateau 15, dans le sens de la floche 37. En même temps, les organes 20,19, 22, 23, 31 et 32, déplacent les pistons 29 vers l'intérieur du boîtier. Les surfaces aimantées par les aimants permanents 10, 11 et 16, 17 se recouvrent immédiatement d'une mince couche de poudre ferro-magnétique. En position de travail, l'huile se trouve dans l'espace 39 ménagé entre la paroi postérieure du plateau 15 et la moitié 1 du boîtier. La force de serrage est transmise, dans cet exemple, mécaniquement par le levier 34.
Pour mettre hors de prise l'embrayage ou le frein, on déplace l'arbre 8 et le plateau 15 au moyen du levier 34 dans le sens opposé à celui de la flèche 37. La force centrifuge, combinée avec ce mouvement, expulse l'huile 33 dans l'espace compris en avant des pistons 29. Le retour de ces pistons s'effectue sous l'action du ressort 21.
Dans l'embrayage ou le frein des figures 3 et 4, la force de serrage est d'origine électro-magnétique. Le boîtier ferro-magnétique est constitué par les deux moitiés 41 et 42, qui sont reliées de fagqn étanche à l'huile par des vis ou des goujons 43. La moitié 41 est clavetée en 44 sur l'arbre 45, tandis que la moitié 42 tourne facilement sur l'arbre 46 et est pourvue d'une garniture d'étanchéité 47. Sur l'arbre 46 est claveté en 49 le plateau ferro-magnétique 48 du frein ou de l'embrayage. Dans un évidement de la moitié 41 est logée la bobine magnétique annulaire 50. L'espace contenant la bobine est fermé par un disque annulaire non magnétique 51.
La bobine 50 reçoit le courant de la batterie 52 par l'intermédiaire d'une résistance réglable 53, des balais 54 et des bagues de friction 55, et enfin de la ligne 56. Le boîtier est rempli d'huile 57, qui est *élan- gée à une poudre ferro-magnétique. Le plateau 48 est maintenu en position de repos par le ressort 58 qui agit sur le levier 60 pivoté en 59 et dont l'autre extrémité est reliée à la bague 61.
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Quand le courant électrique circule, il engendre un champ ma- gnétique dont le tracé approximatif est représenté par les tirets de la figure 4. Le plateau 48 est attiré et se déplace dans le sens de la flè- che 62. En même temps, le plateau 48 et la moitié 41 du boîtié se recou- vrent d'une mince couche de poudre ferro-magnétiquee L'huile s'écoule dans l'espace 63 formé entre la paroi postérieure du plateau 48 et la moitié 42 du boîtier. En faisant varier le courant qui circule dans la bobine 50, on peut amener le moment d'embrayage ou de freinage à toute valeur voulue.
Quant le courant est coupé le ressort 58 ramène le plateau dans la position de départ de la figure 3.
Sur les figures 5 et 6, on a représenté un embrayage ou un frein dans lequel la force de serrage est produite par un aimant permanent.
Les deux moitiés 71 et 72 du boîtier ferro-magnétique sont reliées de fa- çon étanche à l'huile par des vis 73. La moitié 71 est clavetée en 74 sur l'arbre 75, tandis que la moitié 72 peut tourner librement sur l'arbre 76.
L'étanchéité est réalisée par une garniture 77. Le plateau 78 ferro-magnétique est claveté en 79 sur l'arbre 76. La moitié 71 du boîtier présente un évidement annulaire 80 qui est fermé vers l'intérieur de l'embrayage ou du frein par un disque annulaire 81 en matière non magnétique. A la moitié 71 du boîtier est reliée une pièce de vidage 82 en matière non magnétique, dans laquelle est placée une pièce polaire annulaire 83 en matière ferromagnétique. A l'intérieur de la pièce polaire se trouve l'aimant permanent annulaire 84 susceptible de se déplacer d'un mouvement de translation, et qui est aimanté radialement, de façon à présenter les pôles indiqués par N et S. Sur l'arbre 75 peut se déplacer un organe 85 auquel sont reliés deux doigts 86, reliés eux-mêmes à l'aimant 84.
Sur les doigts 86 se trouvent les ressorts 87 qui prennent appui contre les rondelles 88. Avec l'organe 85 est en prise un levier 89 pivoté en 90. Le ressort 91 sollicite l'ensemble de l'organe 85 et de l'aimant 84 vers la position de repos représentée figure 5. Le boîtier est rempli d'huile 92 mélangée à une poudre fer- ro-magnétique.
Sur la figure 5, les lignes de force suivent le trajet représenté en tirets, tout entier à l'intérieur de la pièce polaire 83, de sorte qu'aucune action ne s'exerce sur le plateau 78. Mais quand le levier 89 est déplacé en surmontant l'action du ressort 91, l'organe 85 et l'aimant 84 se déplacent dans le sens de la flèche 93, jusqu'à ce que l'aimant se trouve dans la moitié 71 du boîtier. Les rondelles 88 prennent alors appui contre la pièce polaire 83. Grâce au trajet des lignes de force représentées figure 6, la pièce 71 se recouvre d'une mince couche de poudre ferro-magnétique. En même temps, le plateau 78 est attiré. L'huile est refoulée dans l'espace 94 formé entre la paroi postérieure du plateau 78 et la moitié 72 du boîtier.
Suivant la position de l'aimant 84, une partie plus ou moins grande du flux de force total suit le trajet de la figure 6 ou celui de la figure 5, de sorte que l'on peut faire varier à volonté la force de serrage et, par suite, le moment d'embrayage ou de freinage, entre zéro et le maximum.
Si la force extérieure appliquée au levier 89 cesse de s'exercer, les ressorts 87 et 91 ramènent l'aimant dans la position de repos de la figure 5.
Le principe qui est à la base de la présente invention n'est pas limité aux constructions représentées et décrites précédemment à titre d'exemples. Il est également applicable à d'autres types de freins ou d'embrayages, par exemple à des freins à sabot, à des embrayages coniques, à des freins à ruban.
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IMPROVEMENTS TO CLUTCHES OR FRICTION PLATE BRAKES.
In known clutches or plate brakes, of the type in which steel blades rotate in an oil bath providing lubrication, great care must be taken in the manufacture of the plates, otherwise there is a risk that these plates only come into contact in points at the moment of engagement, so that the transmissible moments of rotation become too small. The risk of chatter is also increased by this point contact to such an extent that, in many cases, it has been preferred to use other clutch or brake constructions, provided with special friction linings and which work. dried up. In these constructions one must obviously take into account appreciable wear and therefore provide for regular renewal of the linings.
These devices are controlled purely mechanically or with the help of electromagnets or permanent magnets.
To obtain wear-resistant clutches and brakes which do not have the drawbacks of the aforementioned constructions comprising a liquid, it has already been proposed to use magnetically-controlled couplings and brakes, in which the plates do not come into direct contact, but in which the rotational or braking moments to be transmitted are transmitted by means of magnetizable liquids (Tixotropic). These liquids are for example formed by suspensions in oil of ferro-magnetic bodies, the viscosity of which varies under the effect of magnetic fields, that is to say which set and thus provide a mechanical connection between the plates. a clutch or brake.
But, owing to the very principle of operation of these devices, the specific transmissible moments are relatively low, as they are determined by the pull-out resistance of the "iron-in-oil" suspension solidified by magnetization. But. under certain conditions, this clutch device or
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brake absorbs for its operation an appreciable energy which often exceeds the possibilities.
On the contrary, the invention aims at a wear-resistant clutch or brake which, for a minimum expenditure of energy, avoids the defects of known installations. According to the invention, in clutches or brakes with fluid friction plates, the plates are magnetized so that they are covered with a thin layer of ferromagnetic powder from such powder added. clutch or brake oil. The intensity of the magnetization must then be chosen, taking into account the spacing of the plates, so that the thickness of the pulverulent layer does not exceed a determined value, so that contact of the layers when l the device is at rest is impossible. The invention generally has two advantages.
The unevenness of the platters, inevitable during manufacture, are so completely compensated by the layer of ferro-magnetic powder, when, at the time of putting the device into operation, the platters begin to rub against each other , that the plates come into contact practically over their entire surface. The thickness of the powder layer is so small that its strength can be neglected when determining the maximum transmissible torque or braking torque. But at the same time, this thin layer ensures such lubrication, during the slipping which accompanies the engagement of the clutch or the brake, that any chattering of the plates is absolutely prevented.
The friction noises well known in apparatuses of this type constructed according to the usual principles, and which are frequently quite unavoidable, are completely suppressed by the invention.
The device can be engaged in the usual way, that is to say by mechanical means such as rods, or even by hydraulic or pneumatic devices. The magnetization of the plates can be carried out in any suitable way. For example, some of the plates at least can be made up entirely or in part by permanent magnets, the flow of force of which can be closed by the ferro-magnetic casing in such a way that, on the one hand, no force d Appreciable attraction does not arise between the plates, and that, on the other hand, their demagnetization is sufficiently prevented so that they generate magnetic fields strong enough to be covered with a thin ferromagnetic powder layer extracted from the oil.
According to another aspect of the invention, the clamping forces are obtained magnetically. In this case, it is particularly advantageous to place the plates of the clutch or of the brake in the magnetic circuit, because it is then unnecessary to constitute the plates in permanent magnets. The magnetization required to cover the plates with ferro-magnetic powder is easily taken from the clamping magnets.
The requirements for permanent magnetic material are, unlike known constructions, relatively low, since the path of the lines of force is almost entirely closed by the ferromagnetic powder interposed between the plates in contact.
Particular advantages are offered by the invention which makes it possible to use, for such a clutch or such a brake, permanent magnet systems, adjustable in a known manner. Such magnetic systems are, as we know, constructed in such a way that the force flux exiting the permanent magnets can be, in whole or in part, short-circuited or transmitted to the plates or lamellae to be magnetized by rotation or longitudinal displacement of the permanent magnets or through ferromagnetic parts.
In this way, it is possible to regulate at any time the field intensities and consequently the clamping forces by giving them any desired value between zero and the maximum allowed by the dimensions of the apparatus, without doing so. the operating point of the exciter magnets shifts appreciably on the demagnetization curve.
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To prevent the plates of these magnetically controlled clutches or brakes from coming into contact before being covered with a sufficient layer of ferromagnetic powder, it is possible, for example, to provide auxiliary magnets which magnetize the plates by giving them for example - have the same polarizations, so that they are covered with ferromagnetic powder; it is also possible to provide between the plates sufficient antagonistic forces, for example in the form of tensioned springs, which allow a minimum field of sufficient intensity to form for the plates to be covered with powder before firmly applying one against each other.
To eliminate the residual clutch or braking moment transmitted by the internal friction of the lubricant when the device is put to rest, it is advantageous to provide, outside the space in which the plates of the liner are located. 'clutch or brake, an annular chamber for example capable of receiving all of the lubricant.
The latter is thrown at rest of the apparatus in this chamber by centrifugal force, and, when the apparatus is put into service, it is first thrown for example by an annular piston (which may optionally be constituted by the excitation magnets themselves), between the plates, before the magnetic excitation is triggered.
There are many practical applications for clutches and brakes of this type. They can, in general, be used advantageously whenever it is desired to ensure smooth operation of the coupling or the brake, and, above all, when high resistance to wear is desired. But this is almost always the case when using a clutch or a brake.
Devices of this kind are therefore particularly advantageous on machine tools of all categories, as control clutches, on vehicles, etc. Incorporated in braking systems, for example, they also offer, as devices actuated by permanent magnets, the great advantage that, compared to devices of the same kind, while requiring only a very small amount of magnetic material, they do not transmit the braking force through the drive in the manner of servo-mechanisms.
This drive mechanism is simply a pilot element which only has to transmit the displacement moments, almost as low as one wants, of the magnetic systems. The actual braking force is provided by the permanent magnets. The same is, of course, the case with clutches of this kind. It is, for example, possible to balance perfectly and during very long operating times of braking devices with multiple wheels without special locking devices. balancing and by extremely simple means; Indeed, it suffices to adjust the magnetic systems once and for all in suitable positions, without having to fear any wear.
The accompanying drawings show various examples of embodiments of the invention.
FIG. 1 is a longitudinal section of a clutch or of a plate brake formed by permanent magnets, in the rest position.
Figure 2 is a similar section in the working position.
FIG. 3 is a section of a clutch or of a brake in which the action between the plates is produced electromagnetically, in the rest position.
FIG. 4 is a corresponding section, in the working position.
FIG. 5 is a similar section of a clutch or a brake in which the aforementioned force is produced by a permanent magnet, in the rest position.
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FIG. 6 is a corresponding section, in the working position.
The clutch or brake housing of Figures 1 and 2 is formed by the two halves 1 and 2 which are connected to each other in an oil-tight manner by rivets or screws 3. The half 2 is made of non-magnetic material and is keyed in 4 on the shaft 5. Half 1 is mounted on the shaft 8, by means of the bearings 6 and 7, so as to be able to rotate. The seal is provided by a gasket 9. In half 2 are placed two annular permanent magnets 10 and 11, the polarities of which are indicated by the letters N and S. The space between the two poles of each magnet is filled by a non-magnetic ring 12. In the flat surface thus produced are traced grooves 13 which allow the oil to access the center of the plate.
On the shaft 8 is keyed at 14 a clutch or brake plate 15 of non-magnetic material. In the plate 15 are also placed two annular permanent magnets 16, 17 whose polarities are indicated by N and S. The space between the poles of these permanent magnets is also filled by non-magnetic rings 18. The front end of the shaft 5 is pierced to receive a finger 19 which is in contact with a finger 20 integral with the shaft 8. The other end of the finger 19 bears against the spring 21. On the finger 19 are also articulated two levers 22,23 which are engaged with one another through the slot 24 of the shaft 5. These two levers are pivoted at 25,26 on supports 27, 28 screwed into the half 2 of the housing.
With the other end of the two levers, the rods 31, 32 connected to the pistons 29 are engaged. At rest, the oil 33 mixed with ferro-magnetic powder is projected by centrifugal force into the space included in front of the pistons 29. .
To engage the clutch or the brake, one acts on the lever 34, which is pivoted at 35 and is engaged at its other end with a ring 36, which moves the shaft 8 and, consequently, the plate 15, in the direction of the arrow 37. At the same time, the members 20, 19, 22, 23, 31 and 32, move the pistons 29 towards the interior of the housing. The surfaces magnetized by the permanent magnets 10, 11 and 16, 17 are immediately covered with a thin layer of ferro-magnetic powder. In the working position, the oil is in the space 39 formed between the rear wall of the plate 15 and half 1 of the housing. The clamping force is transmitted, in this example, mechanically by the lever 34.
To disengage the clutch or the brake, the shaft 8 and the plate 15 are moved by means of the lever 34 in the direction opposite to that of the arrow 37. The centrifugal force, combined with this movement, expels the oil 33 in the space included in front of the pistons 29. The return of these pistons takes place under the action of the spring 21.
In the clutch or brake of Figures 3 and 4, the clamping force is of electro-magnetic origin. The ferro-magnetic housing is formed by the two halves 41 and 42, which are connected in an oil-tight connection by screws or studs 43. The half 41 is keyed at 44 on the shaft 45, while the half 42 rotates easily on the shaft 46 and is provided with a seal 47. On the shaft 46 is keyed at 49 the ferromagnetic plate 48 of the brake or clutch. In a recess of the half 41 is housed the annular magnetic coil 50. The space containing the coil is closed by a non-magnetic annular disc 51.
Coil 50 receives current from battery 52 through an adjustable resistor 53, brushes 54 and friction rings 55, and finally line 56. The housing is filled with oil 57, which is * elongated with a ferro-magnetic powder. The plate 48 is held in the rest position by the spring 58 which acts on the lever 60 pivoted at 59 and the other end of which is connected to the ring 61.
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When the electric current flows, it generates a magnetic field, the approximate outline of which is represented by the dashes in figure 4. The plate 48 is attracted and moves in the direction of the arrow 62. At the same time, the plate plate 48 and half 41 of the housing are covered with a thin layer of ferromagnetic powder. The oil flows into the space 63 formed between the rear wall of the plate 48 and half 42 of the housing. By varying the current flowing in the coil 50, the clutch or braking moment can be brought to any desired value.
When the current is cut, the spring 58 returns the plate to the starting position of FIG. 3.
In Figures 5 and 6, there is shown a clutch or a brake in which the clamping force is produced by a permanent magnet.
The two halves 71 and 72 of the ferro-magnetic housing are connected in an oil-tight manner by screws 73. The half 71 is keyed at 74 on the shaft 75, while the half 72 can rotate freely on the shaft. 'tree 76.
The seal is produced by a gasket 77. The ferro-magnetic plate 78 is keyed at 79 on the shaft 76. The half 71 of the housing has an annular recess 80 which is closed towards the inside of the clutch or the brake. by an annular disc 81 of non-magnetic material. To the half 71 of the housing is connected an emptying part 82 of non-magnetic material, in which is placed an annular pole piece 83 of ferromagnetic material. Inside the pole piece is the annular permanent magnet 84 capable of moving in a translational movement, and which is radially magnetized, so as to have the poles indicated by N and S. On the shaft 75 can move a member 85 to which are connected two fingers 86, themselves connected to the magnet 84.
On the fingers 86 are the springs 87 which bear against the washers 88. With the member 85 is engaged a lever 89 pivoted at 90. The spring 91 urges the assembly of the member 85 and the magnet 84 towards the rest position shown in Figure 5. The housing is filled with oil 92 mixed with a ferromagnetic powder.
In Figure 5, the lines of force follow the path shown in dashed lines, entirely inside the pole piece 83, so that no action is exerted on the plate 78. But when the lever 89 is moved by overcoming the action of the spring 91, the member 85 and the magnet 84 move in the direction of the arrow 93, until the magnet is in the half 71 of the housing. The washers 88 then bear against the pole piece 83. Thanks to the path of the lines of force shown in FIG. 6, the piece 71 is covered with a thin layer of ferro-magnetic powder. At the same time, the tray 78 is attracted. The oil is discharged into the space 94 formed between the rear wall of the plate 78 and the half 72 of the housing.
Depending on the position of the magnet 84, a greater or lesser part of the total force flow follows the path of FIG. 6 or that of FIG. 5, so that the clamping force can be varied at will and , therefore, the clutch or braking moment, between zero and the maximum.
If the external force applied to the lever 89 ceases to be exerted, the springs 87 and 91 return the magnet to the rest position of FIG. 5.
The principle which is the basis of the present invention is not limited to the constructions shown and described above by way of example. It is also applicable to other types of brakes or clutches, for example shoe brakes, bevel clutches, band brakes.