CH324487A - Dispositif de freinage à courants de Foucault - Google Patents

Description

      Dispositif   <B>de freinage à courants de Foucault</B>    L'invention a pour objet un dispositif de  freinage à courants de Foucault comportant un  stator muni d'un inducteur disposé entre deux  disques en métal magnétique tournants consti  tuant l'induit     porté    par le rotor.  



  Le dispositif selon l'invention est caracté  risé en ce que le rotor comporte, de chaque  côté du stator, des pales de ventilateur qui, au  cours de la rotation du rotor, aspirent de l'air  de refroidissement entre les pièces polaires de  l'inducteur et rejettent cet air à l'extérieur.  



  Les dessins annexés montrent, à titre  d'exemple, plusieurs formes d'exécution du  dispositif de freinage selon l'invention, qui peu  vent être montées sur des véhicules routiers et  ferroviaires, des grues, des dispositifs de son  dage minier, etc.  



       Les        fig.    1 et 2 représentent un dispositif<B>de</B>  freinage respectivement en     élévation,    une par  tie étant coupée suivant<I>I-1</I> de la     fig.    2, et en  coupe axiale suivant 11-II de la     fig.   <B>1.</B>  



  La     fig.    3 représente     partiellement,    en pers  pective, le détail de l'ensemble des pièces po  laires d'un dispositif analogue.  



  La     fig.    4 représente partiellement, en éléva  tion, le stator d'un autre dispositif de freinage.  Les     fig.    5 et 6, enfin, représentent,     sembla-          blement    aux     fig.    1 et 2, une autre variante du    dispositif, respectivement suivant     V-V    de la       fig.    6 et<I>VI-VI</I> de la     fig.    5.  



  L'inducteur porté par le     stator    du dispo  sitif représenté aux     fig.    1 et 2 est constitué par  une bobine unique annulaire et par des pièces  polaires en U disposées à cheval et tête-bêche  sur la bobine, de manière que les branches des  pièces polaires soient dirigées     radialement.    Les  branches de chaque pièce polaire sont dirigées  ainsi alternativement, le long du périmètre de  la bobine, vers l'axe de celle-ci et dans la di  rection opposée.  



  Les     fig.    3 et 4 montrent une portion d'un  tel inducteur, A désignant la bobine unique et  B et C les pièces polaires dont les parties, mé  dianes sont situées respectivement à l'intérieur  et à l'extérieur de la bobine A.     Le    champ créé  par cette bobine donne aux branches des piè  ces polaires voisines, situées du même côté par  rapport au plan médian de l'ensemble, des po  larités alternées qui sont indiquées symbolique  ment sur la     fig.    3 par N et S.  



  L'induit porté par le rotor du dispositif de  freinage est     constitué    par deux disques en  métal magnétique     solidaires    entre eux et dispo  sés de part et d'autre de l'inducteur et à faible  distance des faces latérales des pièces polaires,  ces disques étant portés par un arbre     commun     qui traverse le stator et lui est coaxial. Ces dis  ques ne     sont    pas représentés sur la     fig.    3 afin      d'améliorer la clarté du dessin. Ils sont dési  gnés, sur la     fig.    2, par D et E et leur arbre  commun par F.  



  Les lignes de force du champ magnétique  créé par la bobine A sortent ou entrent ainsi  latéralement par les faces externes des pièces  polaires en U et se ferment par les deux disques  opposés D et E qui se déplacent dans un plan  parallèle à ces faces.  



  La     fig.    3 montre schématiquement, par un  trait fléché, une telle ligne de force, les parties  en plein correspondant au trajet dans les pièces  polaires et les parties en pointillé au trajet dans  chacun des disques et dans les entrefers.  



  Les pièces polaires en U comportent dans  leur zone médiane des     surépaisseurs    procurant  la section de métal     nécessaire    au passage du       flux    magnétique, ces     surépaisseurs    n'étant pré  vues qu'aux endroits où elles sont strictement  indispensables. Les pièces polaires intérieures  ont des branches qui, en section radiale, sont  en forme de trapèze, comme représenté en 1  et 2 sur la     fig.    3, et une partie médiane 3 de  section rectangulaire, en vue d'augmenter la  surface de celle-ci d'une valeur égale à deux  fois celle du triangle indiqué en 4.  



  Des évidements tels que 5 (pièces intérieu  res B) et 6 (pièces extérieures C) sont en outre  prévus sur la face extérieure des branches de  ces pièces au droit de la partie médiane 3  cette mesure permet de bien concentrer le flux  entre les pièces polaires et les disques et d'évi  ter les fuites entre deux branches voisines des  pièces polaires.  



  Les pièces polaires intérieures B sont por  tées par une couronne de section rectangulaire  7. Cette couronne peut avoir une largeur égale  à celle de la base des U formant les pièces po  laires, comme représenté à la     fig.    2, ou bien  plus faible, comme représenté à la     fig.    3.  



  La couronne 7 porte, rattachée à elle par des  rayons minces 8, la tubulure centrale 9 desti  née à recevoir les paliers de roulement de l'ar  bre F du rotor     (fig.    4).  



  Sur cette couronne, et entre les branches  des pièces polaires<I>B,</I> est disposée la bobine<I>A.</I>  Pour pouvoir rapporter l'ensemble des piè  ces polaires extérieures C sur la bobine A    ainsi montée sur les pièces polaires intérieures  B, une première solution     (fig.    1 à 4) peut être  adoptée. Les pièces polaires extérieures C sont  divisées suivant leur plan transversal médian  en deux parties et toutes leurs moitiés situées  d'un même côté du plan médian sont solidaires  d'un support annulaire extérieur. Les deux sup  ports annulaires 10 et 11 sont rapprochés de  part et d'autre de la bobine et assemblés dans  le plan de symétrie transversal du stator pour  former une couronne présentant des pièces po  laires extérieures.  



  Selon une seconde solution, les pièces po  laires extérieures C sont portées. par une cou  ronne ondulée 14     (fig.    5 et 6) agencée de ma  nière à pouvoir être enfilée sur la partie du  stator constituée par les pièces polaires inté  rieures<I>B</I> et par la bobine<I>A.</I> Les pièces polai  res extérieures C sont rapportées sur la cou  ronne 14, une fois celle-ci en position et fixées  à cette couronne, par exemple à l'aide de vis  15     (fig.    6). Cette couronne est de préférence  une pièce coulée, en matière non magnétique.  



  L'ensemble des pièces polaires intérieures  et extérieures et de leurs couronnes est ensuite  solidarisé d'un organe permettant dé fixer l'en  semble du stator au châssis de l'appareil (véhi  cule ou autre) destiné à être freiné.  



  Comme représenté sur les     fig.    1, 2 et 4, cet  assemblage peut être réalisé à l'aide de deux  sabots 16 en métal non magnétique fixés cha  cun à deux pièces polaires intérieures diamé  tralement opposées, par exemple sur des bou  lons 17, ainsi qu'aux couronnes 10, 11 soli  daires des pièces polaires extérieures, par  exemple à l'aide de boulons 18. L'assemblage  des couronnes 10 et 11 est ainsi réalisé en  même temps. Les sabots 16 portent des trous  de fixation du dispositif de freinage sur le châs  sis de l'appareil à freiner.  



  La forme d'exécution représentée aux     fig.     5 et 6 comprend deux pièces polaires intérieu  res diamétralement opposées portant des pat  tes latérales 19 qui sont assemblées à la cou  ronne 14 portant les pièces polaires extérieu  res à l'aide de boulons 20, et qui sont destinées  à la fixation du dispositif de freinage sur l'ap  pareil destiné à être freiné.      Les dispositifs de freinage à courants de  Foucault ainsi réalisés présentent, entre autres  avantages, celui d'une importante économie de  matière.  



  Les rotors de ces dispositifs portent, d'une  part, de chaque côté du stator, des pales de  ventilateur qui, au cours de la rotation du rotor,  aspirent de l'air de     refroidissement    entre les  pièces polaires et, d'autre part, à l'extérieur de  chaque disque, un     déflecteur    propre à rejeter  cet air     radialement    à l'extérieur. De cette ma  nière, il se crée, dans le dispositif, une circula  tion d'air en U très efficace pour le refroidisse  ment de l'ensemble.  



  Dans les formes d'exécution représentées  aux     fig.    2 et 6, les disques D et E sont por  tés par les pales 21 de chaque ventilateur, les  dites pales étant elles-mêmes portées par un  moyeu 22 calé sur l'arbre F du rotor.  



  Quant aux déflecteurs, ils peuvent être cons  titués    - soit par un disque léger 23     (fig.    2 et     fig.    6 .  à droite) calé sur l'arbre du rotor,    -- soit par un plateau 24     (fig.    6 à gauche)  servant également de plateau d'accouple  ment pour l'arbre à freiner ;  dans ce dernier cas, le disque D, les pales 21  et le plateau 24 peuvent être constitués en une  pièce coulée monobloc.  



  Les circuits d'air en U sont schématisés sur  les     fig.    2 et 6 par des traits fléchés.  



  Pour améliorer le refroidissement, des  trous peuvent être ménagés dans les disques D  et E, traversant ces derniers de part en part et  créant ainsi des circuits de refroidissement se  condaires en U (voir disque D     fig.    2). Ces  trous pourraient traverser les disques D et E  avantageusement suivant des trajets obliques  qui s'éloignent de l'arbre F entre leurs débou  chés près des pièces polaires B et C et les dé  bouchés correspondants sur la face extérieure  des disques. Par cette disposition, non repré  sentée sur les dessins, les trous ajoutent un  effet d'aspiration à celui des pales 21 et amé  liorent ainsi encore le refroidissement de l'en  semble.

   Le refroidissement     peut,    en outre, être  amélioré en prévoyant sur la face dorsale des    disques D, E des protubérances propres à aug  menter la surface utile des pales du ventilateur.  



  L'arbre du rotor peut comprendre un     palier-          butée    disposé approximativement dans le     plan     médian ou plan de symétrie transversal de l'en  semble.  



  Dans la forme d'exécution de la     fig.    6, la  cage extérieure du roulement de butée 25 est  maintenue, par la tubulure 9 solidaire du sta  tor, dans le plan de symétrie     XY    de celui-ci,  l'ensemble étant agencé de façon telle, qu'à  froid, les entrefers<I>e et el</I> soient égaux. Les  autres paliers 26 sont tels qu'ils permettent des  déplacements axiaux relatifs de l'arbre F et de  la tubulure 9.  



  Grâce à cette disposition, les échauffe  ments dus au fonctionnement du dispositif en  traînent des dilatations égales de chaque côté du  plan de symétrie pour l'arbre F du rotor (et  éventuellement pour les pièces polaires en U).  L'égalité des entrefers<I>e et el</I> est ainsi toujours  assurée, à la différence de     certains    dispositifs  de freinage du genre en question déjà con  nus, dans lesquels le palier-butée est prévu à  une extrémité du dispositif de freinage, ce qui  entraîne des variations     différentes    des     entre-          fers   <I>e et</I>     e1    et un     déséquilibre    du dispositif de  freinage.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif de freinage à courants de Fou cault comportant un stator muni d'un inducteur disposé entre deux disques en métal magnéti que tournants constituant l'induit porté par le rotor, caractérisé en ce que le rotor comporte, de chaque côté du stator, des pales de ventila teur qui, au cours de la rotation du rotor, aspi rent de l'air de refroidissement entre les pièces polaires de l'inducteur et rejettent cet air à l'extérieur. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Dispositif selon la revendication, carac térisé par le fait que les pales de ventilateur s'étendent sur au moins une partie de la sur face externe de chacun des disques du rotor et qu'un déflecteur associé à chaque disque dirige l'air rejeté contre ladite surface externe du disque. 2. Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que lesdits disques comportent des trous qui les traversent en débouchant, d'une part sur leur face interne qui est en regard de l'inducteur et, d'autre part, sur leur face ex terne. 3.

   Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins certains parmi lesdits trous traversent les disques suivant des trajets obliques qui vont en s'éloignant de l'arbre du rotor dans une di rection allant de l'intérieur vers l'extérieur. 4. Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que certaines au moins des pales de ventilateur servent à supporter lesdits dis ques. 5. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 4, caractérisé en ce que chaque disque ainsi que les pales de ventilateur et un déflecteur correspondants forment une pièce monobloc qui comporte en outre un moyeu par lequel le tout peut être calé sur l'arbre du rotor. 6.

   Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce qu'il comprend un palier-butée dis posé au moins approximativement dans le plan médian transversal du dispositif. 7. Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que l'inducteur est constitué par une bobine annulaire et par des pièces polaires en U disposées à cheval et tête-bêche sur la bobine de manière que les paires de bran ches desdites pièces polaires soient dirigées ra- dialement et cela alternativement vers l'axe de la bobine et dans la direction opposée, l'axe de ladite bobine coïncidant avec l'axe de rota tion du rotor. 8.

   Dispositif selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce que toutes les pièces polaires en U dont la partie médiane se trouve du côté intérieur de la bobine inductrice sont soli daires d'une couronne intérieure. 9. Dispositif selon la sous-revendication 8, caractérisé en ce que les pièces polaires en U ayant leur partie médiane du côté exté rieur de la bobine sont divisées suivant leur plan médian transversal en deux parties et que toutes les parties situées respectivement de chaque côté de ce plan sont solidaires d'un support annulaire commun, les deux supports étant juxtaposés et fixés l'un à l'autre. 10.

   Dispositif selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce que toutes les pièces polai res en U dont la partie médiane se trouve du côté extérieur de la bobine inductrice sont fixées de façon amovible sur une même cou ronne ondulée et constituée en métal non ma gnétique, cette couronne étant agencée de ma nière telle qu'avant la fixation desdites pièces polaires, elle puisse être enfilée axialement sur la partie du stator qui comporte déjà les autres pièces polaires. 11. Dispositif selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce que les branches, s'éten dant radialement, des pièces polaires affectent en section radiale la forme d'un trapèze dont la petite base se trouve tournée vers l'arbre du rotor. 12.

   Dispositif selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce que la partie médiane de chaque pièce polaire en U possède une section supérieure à celle de ses branches ra diales. 13. Dispositif selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce que les pièces polaires en U comportent à la base et du côté exté rieur de chaque branche radiale un évidement.