Frein électrodynamique. L'invention est relative aux freins électro dynamiques (appelés également ralentis seurs ), c'est-à-dire aux freins comportant, d'une part, un rotor ayant la forme d'un disque en matière magnétique et solidaire en rotation d'un axe à freiner et., d'autre part, des pièces polaires disposées latéralement au rotor et de part et d'autre de celui-ci, ces pièces polaires provoquant des courants de Foucault dans le rotor, lorsqu'elles sont exci tées par un courant électrique et que le rotor tourne par rapport à elles.
L'invention a pour but de rendre ces freins tels que les tensions intérieures, pro voquées par un échauffement inégal du rotor et susceptibles d'amener un voilage de celui-ci, soient réduites.
Le frein selon l'invention est caractérisé par le fait que le bord périphérique du rotor est entouré de moyens d'isolation thermique susceptibles de réduire la dissipation vers le milieu ambiant. de la. chaleur localisée dans ce bord.
De préférence, ces moyens sont constitués par une eourone concentrique par rapport au rotor et ayant un diamètre tel qu'un inter valle subsiste entre la surface cylindrique périphérique du rotor et la surface cylin drique intérieure de la couronne, celle-ci étant reliée au rotor par un petit nombre d'élé ments de liaison à section réduite et répartis sur le bord périphérique du rotor. Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution du frein objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 montrent schématique ment, respectivement en coupe axiale et en coupe selon la. ligne II-II de la fig. 1, la moitié d'un premier frein.
Les fig. 3 et 4 montrent d'une façon ana logue une partie d'un second frein.
Les fig. 5 à 7 montrent des variantes des freins représentés aux fig. 1 à 4.
Les deux freins représentés aux fig. 1 à 4 comportent chacun un rotor en forme de disque 1 en métal magnétique qui est soli daire d'un arbre 2 à freiner. Le rotor tourne avec l'arbre entre deux séries de pièces po laires 3 fixées dans une carcasse 4 qui est également constituée, de préférence, en métal magnétique et qui supporte en même temps les paliers 5 de l'arbre 2. La carcasse 4 et les pièces polaires sont fixées au bâti du dis positif dont fait partie l'arbre 2, donc, lors qu'il s'agit d'un véhicule, au châssis de celui-ci.
Par suite d'une excitation par un courant. électrique des pièces polaires 3, on obtient un flux magnétique qui engendre, dans le rotor 1, des courants de Foucault ou des courants analogues qui, en se fermant dans le rotor, provoquent un freinage et un échauffement de celui-ci.
La chaleur ainsi engendrée est dissipée par un courant d'air qui est produit par la rota- tion de ce rotor lui-même. En effet, celui-ci, par suite de sa rotation, entraîne l'air avec lequel il est en contact et provoque une aspi ration de l'air près de l'axe de rotation du rotor et un refoulement de cet air radiale- ment dans le milieu ambiant.
Dans les ralentisseurs connus de ce genre, on a constaté que les rotors subissent un échauffement très inégal qui peut amener, après un certain temps, un voilage gênant du rotor. En effet., la surface cylindrique péri phérique du rotor dissipe sa chaleur libre ment vers le milieu ambiant et est ainsi sou mise à un refroidissement plus intense que les parties du rotor qui se trouvent plus près du centre de celui-ci et, notamment, les parties du rotor qui se trouvent au niveau de l'axe A-A des pièces polaires où l'induction magnétique est particulièrement intense.
L'inégalité des températures entre le bord périphérique du rotor et les parties de celui- ci situées davantage vers le centre, notam ment ali niveau de l'axe A -A, est encore augmentée, lorsque le bord périphérique du rotor est muni d'ailettes de ventilation qui servent à intensifier l'effet de ventilation et qui, par les grandes surfaces par lesquelles elles sont en contact avec l'air ambiant, pro voquent en même temps un refroidissement intense par conduction de la partie périphé rique du rotor. Les températures inégales du rotor provoquent, dans les ralentisseurs con nus, des dilatations inégales et, par consé quent, des tensions importantes à l'intérieur de celui-ci.
Pour réduire ces inégalités, voire les an nuler, le bord périphérique du disque for mant le rotor est entouré de moyens suscep tibles de réduire la dissipation vers le milieu ambiant de la chaleur localisée dans ce bord.
Dans les deux premières formes représen tées au dessin, ces moyens sont constitués par une couronne 6 qui est concentrique par rap port au rotor et dont le diamètre est tel qu'un intervalle 7, rempli d'air, existe entre la sur face cylindrique périphérique la du rotor et la surface cylindrique intérieure 6a de la couronne 6.
De plus, cette couronne est fixée au rotor par un petit nombre d'éléments de liaison 8 n'ayant qu'une section très réduite par rapport à la surface cylindrique péri phérique du rotor, de sorte que ces éléments de liaison laissent subsister l'isolation ther mique entre la couronne extérieure 6 et le rotor 1, et, par conséquent, la protection que la couronne 6 fournit au rotor 1 contre la dissipation dans le milieu ambiant de la cha leur localisée dans le bord périphérique du rotor 1.
Dans la forme représentée aux fig. 1 et 2, le bord du rotor 1 dépasse les épanouisse ments polaires 3a des pièces polaires 3, et l'action de protection de la couronne 6 est complétée par celle de flasques latéraux annulaires 6b, faisant partie de la couronne 6 et qui donnent à celle-ci une section en<B>U</B> qui coiffe le bord du rotor 1. Bien entendu, il existe également un jeu entre les surfaces latérales du rotor 1 et les surfaces intérieures des flasques 6b.
Pour éviter un court-circuit magnétique par la couronne 6, il peut être utile clé la cons tituer en un métal non magnétique.
La couronne 6 isolée thermiquement par rapport au bord du rotor 1 est munie d'ai lettes de ventilation 9 qui intensifient les cou rants d'air de refroidissement obtenus par la rotation du rotor 1, sans avoir l'inconvénient des ailettes connues qui sont fixées directe ment sur le bord du rotor 1 et qui, par consé quent, provoquent le refroidissement de ce bord. Les moyens de liaison 8 sont constitués dans la première forme représentée par de simples goujons.
Cependant, il. est préférable qu'ils comportent, des éléments élastiquement déformables qui, par leur déformation, per mettent des dilatations inégales entre le bord périphérique relativement chaud du rotor 1 et la couronne relativement froide 6, sans que , des contraintes gênantes se produisent dans le rotor ou dans la couronne. C'est pourquoi, dans la seconde forme représentée, les élé ments de liaison sont constitués par des res. sorts à laine 10 en forme de [J qui sont inter calés entre la couronne 6 et chaque goujon 8.
Dans la variante représentée à la fig. 5, les éléments de liaison sont constitués par des bilames 11 obtenues par l'assemblage de deux métaux à coefficient de dilatation dif férent et. formant un arc qui se referme lorsque la température augmente. Chaque bilame est fixée respectivement sur la péri- pbérie du rotor et sur la paroi intérieure de la couronne, à. l'aide de vis 12 et de rivets 13.
Les moyens de liaison peuvent encore être constitués par une ou plusieurs lames élas tiques s'étendant entre la couronne et le disque. Dans la variante représentée à la fig. 6, deux lames élastiques sont réunies en une seule bande dont les extrémités sont fixées, à l'aide de rivets 14 à la couronne 6, tandis que, dans son milieu, la bande est fixée au disque 1.
Cette bande est constituée par deux bras latéraux 15 formant uni V très ou- vert et réunis par un pied 16 à extrémité élargie 17, ce pied étant. inséré dans une fente correspondante du disque 1, tandis que les extrémités libres des bras 15 sont rivetés à la couronne 6. La. bande dont les bras for ment deux lames élastiques 15 a une élasticité suffisante pour s'écraser légèrement et élas- tiquement sous la poussée du disque, lorsque le bord de celui-ci se déplace par suite de son échauffement.
Bien entendu, la fixation du milieu de la bande au disque pourrait être obtenue également par d'autres moyens tels qu'un doigt qui rentre dans un trou mé nagé dans la périphérie du disque.
Enfin, selon la variante représentée à la fig. 7, plusieurs, par exemple deux ou trois doigts d'entraînement 18, sont insérés dans des trous 19 qui sont ménagés dans le bord du disque 1. La couronne 6 est percée de trous 20 dans la partie extérieure de chacun desquels est ménagé un taraudage 21, tandis que la partie intérieure 22 de chaque trou sert à guider radialement la tête 23 du doigt 18 correspondant, cette tête reposant normale ment sur une épaule 22a prévue à l'extré mité intérieure du trou 20.
Un ressort cons titué par exemple par plusieurs rondelles élastiques 24 est inséré entre ladite tête 23 et un écrou 25 qui est vissé dans le taraudage 21.
La couronne 6 est tout à fait centrée par rapport au rotor 1 par la coopération d'une pluralité de doigts 18 avec les trous corres pondants 20 de la couronne, ces doigts assu rant en même temps l'entraînement de la cou ronne par le rotor, quand celui-ci tourne. Cependant, le rotor peut se dilater librement radialement en comprimant les rondelles 24.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 3 et 4, le rotor 1 a un diamètre inférieur au diamètre du cercle circonscrit aux épa nouissements polaires 3a. On obtient, de cette façon, en plus de l'effet d'isolement ther rnique par rapport au milieu ambiant et dû à la couronne 6 supportant avantageusement les ailettes 9, encore un effet de réchauffe ment du bord du rotor 1 par des lignes de force<B> f </B> qui rentrent dans le rotor, par sa surface cylindrique périphérique 1a (voir fig. 3 et 4). Dans cette forme .d'exécution, les épanouissements 3a et les noyaux 3b des pièces polaires ont une forme trapézoïdale, afin d'augmenter l'induction moyenne à la périphérie du rotor.
Le frein, objet de l'invention, peut servir au ralentissement de n'importe quel mouve ment, par exemple du mouvement d'un véhi cule, tel qu'un camion, car, etc., du mouve ment d'un grue, d'un appareil de sondage mi nier, etc.