Groupe moteur, notamment pour machine<B>à</B> coudre La présente invention est relative<B>à</B> un groupe moteur formé d'un moteur électrique, d'un volant, d'un embrayage et d'un frein logés dans un carter unique, un tel groupe étant utilisable notamment pour l'entraînement d'une machine<B>à</B> coudre.
Généralement, l'arbre du moteur est monté rotatif et coulissant<B>;</B> au repos, il est freiné par l'action & un ressort déplaçant axialement cet arbre et un plateau solidaire de cet arbre, de façon telle que ledit pla teau entre en contact avec une pièce fixe, solidaire du bâti et qui l'immobilise avec rarbre en rotation.
La mise en rotation<B>de</B> l'arbre est obtenue en déplaçant axialement, par raction d!une pédale qui comprime le ressort, rarbre et le plateau vers un volant solidaire du rotor du moteur.
Ce déplacement axial provoque<B>à</B> la fois la déso- lidarisation du plateau (favec la pièce fixe et le frot tement de l'autre face du plateau contre le volant qui l'entrame alors.
Un tel agencement présente divers inconvénients et en particulier les suivants<B>:</B> l'arbre étant mobile axialement, d7une part, la poulie qu'il porte et qui est reliée au mécanisme<B>à</B> entraffier doit participer au déplacement axial, ce qui constitue dans une certaine mesure une gêne pour la transmission et, d'autre part, cet arbre ne peut encaisser les efforts axiaux de freinage et d'embrayage qui sont reportés sur les roulements<B>;</B> par ailleurs, l'opérateur est obligé de fournir l'effort de défreinage et l'effort nécessaire pour obte nir par frottement le couple d'entreinement <B>;
</B> dans la pratique, la somme de ces deux efforts est une cause appréciable de fatigue pour cet opérateur et les valeurs des couples de freinage et & embrayage sont pratiquement limitées par la fatigue admissible pour ce dernier.
L'invention se propose de remédier<B>à</B> ces incon vénients. Elle a donc pour objet un groupe moteur caractérisé en ce que rarbre rotatif du moteur est fixe axialement et en ce que, sur cet arbre, sont fixés d'une part une poulie de transmission et d'autre part un plateau de freinage et & embrayage, les éléments de freinage et d'embrayage associés<B>à</B> ce plateau étant mobiles axialement par rapport<B>à</B> l'arbre, de part et d'autre dudit plateau.
Grâce<B>à</B> cet agencement, rarbre étant fixe axiale- ment, la poulie de transmission l'est aussi, ce qui sim plifie la transmission et, en outre, cet arbre, qui tourne<B>à</B> la même vitesse que le rotor, peut servir de point & appui fixe pour rembrayage et le frein,<B>de</B> telle sorte que tout effort axial sur les roulements est supprime.
De préférence, la partie mobile de rembrayage est solidaire rigidement du rotor du moteur.
De préférence également, l'embrayage et le frein comprennent des billes prenant appui d7une part sur un anneau et d7autre part dans un chemin de roule ment de profondeur variable.
La double utilisation de ce type d'embrayage et de frein permet, aussi bien pour le freinage que pour l'embrayage, d7utiliser une partie de rénergie dissipée en chaleur au moment de ces actions, l'opérateur n7ayant plus qu'à fournir un effort proportionnel au couple de freinage ou d7embrayage et ceci dans un rapport qui peut être pratiquement aussi petit qeil est souhaitable.
La forme de réalisation décrite ci-après permet, en outre<B>:</B> d7orienter le levier de commande en toutes posi tions autour d'un axe<B>;</B> de déplacer le plateau de frein de la position défreinée <B>à</B> la position freinée sans déplacement du levier de commande<B>;</B> d7assurer une ventilation extérieure du moteur n'agissant que pendant le fonctionnement en charge. Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, une forme & exécution de l'invention.
La fig. <B>1</B> est une coupe longitudinale en position arrêtée, freinée, d'un groupe moteur; les fig. 2 et<B>3</B> en sont des coupes transversales suivant les lignes 2-2 et<B>3-3</B> de la fig. <B>1 ;</B> la fig. 4 est une coupe partielle développée de la came du dispositif d'embrayage.
Suivant l'exemple d'exécution représenté, le groupe moteur est constitué par un moteur électrique avec volant, un frein et un embrayage et comprend: un carter fixe<B>A ;</B> un arbre B #faxe X-X tourillonnant, dans ce carter<B>;</B> un stator<B>C,</B> fixé audit carter un rotor<B>D</B> avec volant et ventilateur décrits plus loin, susceptible de tourner et de coulisser sur cet arbre B<B>;</B> un dispositif d7embrayage <B>E</B> pour relier le rotor<B>D</B> <B>à</B> l'arbre B<B>;</B> un dispositif de freinage F pour freiner cet arbre B<B>;</B> et un dispositif unique<B>G</B> de commande des dispo sitifs d'embrayage<B>E</B> et de freinage F.
On décrira successivement chacun<B>de</B> ces dispo sitifs.
Carter<B>A. - Il</B> est en quatre éléments<B>1,</B> 2,<B>3,</B> 4 assemblés par deux paires de tiges<B>5, 6</B> disposées en diagonale pour une même paire. Uune des extrémités de chaque tige est filetée et vissée dans l'élément<B>1.</B> La paire de tiges<B>5</B> assemble les éléments<B>1,</B> 2,<B>3</B> grâce <B>à</B> des écrous<B>7</B> (en haut<B>à</B> droite sur la fig. <B>1).</B> L'autre paire<B>6</B> maintient en outre par des écrous<B>8</B> (en bas <B>à</B> droite de la fig. <B>1)</B> l'élément 4 qui est un couvercle ou capot démontable pour permettre l'accès aux organes de réglage.
Arbre B.<B>-</B> Il tourillonne dans deux roulements <B>10, 11.</B> Le roulement<B>10</B> est maintenu dans l'élément <B>1</B> du carter<B>A</B> par un anneau fendu 12. Lautre rou lement<B>11</B> est logé dans une portée<B>13</B> que des bras 14 relient<B>à</B> rélément <B>3</B> du carter<B>A,</B> l'ensemble<B>(3,</B> <B>13,</B> 14) constituant de préférence une seule et même pièce.
L'arbre B est maintenu sur le roulement<B>10,</B> d'une part, par un épaulement<B>15 de</B> cet arbre et, d'autre part, par le moyeu & une poulie<B>16,</B> bloqué sur ce roulement par une vis<B>17</B> et une rondelle<B>18 ;</B> une clavette<B>19</B> immobilise la poulie<B>16</B> sur l'arbre B.
Stator<B>C</B> (fig. <B>1, 3). -</B> Il est logé dans l'évide ment 20 de l'élément 2 du carter. Cet évidement est cannelé en 21 et comporte, en outre, dans les angles, des trous longitudinaux 22 dans lesquels passent avec jeu les tiges<B>5</B> et<B>6,</B> l'espace libre dans ces trous étant destiné, avec les canaux 21,<B>à</B> la circulation d'air de refroidissement, comme décrit plus loin.
Rotor<B>D. -</B> Il comporte de chaque côté de l'empilage magnétique<B>23,</B> deux portions massives 24, <B>25</B> suffisantes pour recevoir deux bagues antifriction 24a et 25a par lesquelles il tourillonne et coulisse sur l'arbre B, ainsi que pour constituer un ventilateur<B>26</B> et permettre la fixation d'un volant<B>27</B> par des vis<B>28.</B>
Le ventilateur<B>26</B> refoule l'air vers la gauche par les canaux 21. Cet air repart de la gauche vers la droite par les trous longitudinaux 22 pour être ensuite repris par ventilation en son centre.
Dispositif d#embrayage <B>E. - Il</B> comporte, en combinaison d'ailleurs avec le frein décrit plus loin, un plateau<B>30</B> immobilisé en rotation sur l'arbre B par deux clavettes<B>31</B> et longitudinalement par deux bagues fendues, Pune <B>32 à</B> gauche et, l'autre<B>33, à</B> droite, cette dernière maintenant en même temps le roulement<B>11.</B> Une garniture de friction<B>3</B> 4 est collée sur la face gauche du plateau<B>30,</B> face active pour l'embrayage.
Un anneau<B>35</B> est longitudinalement réglable sur l'arbre B<B>;</B> dans ce but, une goupille<B>36</B> relie cet anneau<B>35 à</B> un élément tubulaire<B>37 à</B> travers deux lumières<B>38</B> de l'arbre B<B>;</B> un écrou<B>39 (à</B> droite sur la fig. <B>1),</B> vissé sur l'extrémité filetée de l'élément<B>37,</B> permet de régler la position de l'anneau<B>35</B> le long de l7arbre B. Deux billes 40 sont maintenues diamé tralement opposées par une cage 41. Elles prennent appui d'une part, sur l'anneau<B>35</B> et, d'autre part, dans un chemin de roulement circulaire 42 de profon deur variable, présentant pour chaque bille un point haut 44 (fig. 4).
Ce chemin 42 est ménagé dans l'une des faces eun élément 45 de forme générale circulaire, sauf deux oreilles 46 engagées dans deux encoches 46a & un élément en forme de cloche par rapport auquel l'élément 45 est claveté coulissant, c'est-à-dire soli daire en rotation, mais libre axialement.
Sur la face opposée de l'élément 45, des billes 49 forment une butée.<B>A</B> l'opposé de l'élément 45 par rapport auxdites billes 48 se trouve une plaque 49, vissée sur le volant<B>27.</B>
L'élément 47 en forme de cloche porte,<B>à</B> droite, une garniture de friction<B>50,</B> susceptible de venir prendre contact avec la plaque 49 lorsque cet<B>élé-</B> ment 47 est déplacé vers la droite par l'intermédiaire d'une bague<B>51</B> de poussée. Cette bague, montée cou lissante sur l'arbre, est rendue solidaire, par une gou pille<B>52</B> passant<B>à</B> travers deux ajours <B>53</B> de l'arbre B, des déplacements axiaux d'une plaquette longitudi nale 54. Celle-ci est reliée par une tige<B>55</B> et un écrou réglable<B>56</B> au dispositif de commande<B>G</B> qui sera décrit plus loin. Un ressort<B>57,</B> prenant appui sur deux tétons<B>58</B> logés dans l'arbre B, repousse la pla quette 54 vers la gauche.
Dispositif de freinage F.<B>-</B> Il comporte, collée sur la face droite du plateau<B>30,</B> une garniture de friction<B>59.</B> En regard un plateau de frein<B>60</B> com porte sur son pourtour deux oreilles 60a disposées en diagonale (fig. 2) et dans lesquelles passent librement les tiges<B>6.</B> Sur ces oreilles prennent appui deux res sorts<B>61</B> qui entourent les tiges<B>6</B> et tendent<B>à</B> repous ser le plateau de frein<B>60</B> vers la droite en prenant eux-mêmes appui sur une collerette<B>62</B> desdites tiges.
Sur la face de droite du plateau<B>60,</B> est fixée, par des vis 63a, une plaque d'appui<B>63.</B>
De plus, le plateau<B>60</B> porte, dans sa partie haute, un bras 64 percé en<B>65</B> et traversé par l'axe d7articu- lation du dispositif de commande<B>G</B> décrit plus loin. Sur la face de droite de la plaque<B>63</B> prennent appui des billes<B>66</B> formant butée entre cette plaque et un élément<B>67 à</B> rainure-came dont le rôle est, pour le freinage, analogue<B>à</B> celui de l'élément 45 pour l'embrayage. Des billes<B>68,</B> maintenues par la cage <B>69,</B> prennent, en effet, appui contre un chemin<B>70</B> identique au chemin 42 de l'embrayage. Les billes<B>68</B> prennent, d'autre part, appui sur une bague filetée<B>71</B> vissée en position réglable sur une portion filetée de l'arbre B.
Une plaque circulaire<B>72</B> est solidaire de l'élément<B>67.</B>
Dispositif de commande<B>G. -</B> Ce dispositif com porte un levier<B>73</B> qui peut être actionné en un point quelconque de sa longueur, entre son extrémité et le point 74. Ce levier prend appui en<B>75</B> contre<B>l'élé-</B> ment<B>3</B> du carter<B>A.</B> En 74, il prend appui sur une tige<B>76,</B> filetée en<B>77,</B> par l'intermédiaire d'une rotule <B>78</B> et d'un écrou<B>79</B> (fig. <B>1,</B> 2). 1!autre extrémité de la tige filetée<B>76</B> est accrochée<B>à</B> une timonerie<B>80</B> qui assure la liaison entre cette tige et un élément en<B>U 81</B> en forme de renvoi de sonnette. Cet élément est articulé en<B>65</B> sur le plateau<B>60.</B>
Il peut retransmettre le mouvement qui lui est imprimé par la tige<B>76,</B> elle-même actionnée par le levier<B>73, à</B> un élément<B>82</B> par une articulation<B>83.</B> Cet élément<B>82</B> en forme de<B>U</B> porte,<B>à</B> l'extrémité de ses branches, des patins de friction 84 (fig. 2) qui, sous l'action d7un ressort<B>85</B> (fig. <B>1</B> en haut<B>à</B> droite) prenant appui sur le bras 64 du plateau<B>60,</B> viennent s'appuyer sur la plaque circulaire<B>72.</B>
Dans son axe, l'élément<B>82</B> est percé pour laisser passer librement la tige<B>55,</B> l'écrou<B>56</B> pouvant pren dre appui sur lui.
Le fonctionnement est le suivant On supposera le moteur sous tension, c'est-à-dire le rotor tournant. L'arbre B est, dans la position du dessin, en position freinée. En effet, le levier<B>73</B> n'étant pas sollicité vers le bas par l'opérateur, la pla que<B>72</B> est en friction sur les patins 84 de l'élément, <B>82 ;</B> tout mouvement précédent de rotation de l'arbre B aura, en effet, entraîné en rotation l'écrou<B>71</B> et, par conséquent, un mouvement relatif de rotation entre les faces d7appui des billes<B>68 ;</B> celles-ci auront été obligées de rouler sur leur chemin<B>70,</B> ce qui, fina lement, aura éloigné l'élément<B>67</B> vers la gauche ainsi que la plaque<B>63</B> et le plateau<B>60</B> qui lui est lié.
La bague<B>71</B> ayant été convenablement réglée, le pla teau<B>60</B> est donc venu au contact de la garniture<B>59</B> et l'arbre B est bien freiné. Si on actionne le levier <B>73</B> de manière<B>à</B> tirer sur la tige filetée<B>76, le</B> ren- voi <B>81</B> tiré par la timonerie<B>80</B> bascule en sens inverse des aiguilles d'une montre, l'élément<B>82</B> qui lui est lié par l'articulation<B>83</B> s'éloigne vers la droite (fig. <B>1),</B> <B>le</B> contact entre les patins 84 et la plaque<B>72</B> cesse<B>;
</B> l'élément<B>67</B> est libre de tourner et, poussé par les ressorts<B>61</B> agissant sur le plateau<B>60,</B> la plaque<B>63,</B> les billes<B>66</B> et l'élément<B>67</B> reculent vers la droite jusqu'à ce que les billes<B>68</B> soient au plus creux de leur chemin circulaire de roulement<B>70.</B> Ce mouve ment supprime le contact entre la garniture<B>59</B> et le plateau<B>60,</B> libérant ainsi l'arbre B.
Dans le même temps, le mouvement vers la droite de la pièce<B>82</B> agit sur l'écrou<B>56</B> et entraffie de gau che<B>à</B> droite la tige<B>55,</B> la plaquette 54, la goupille <B>52,</B> la bague<B>51</B> et, finalement, l'élément 47 en forme de cloche jusqu'à ce que la garniture<B>50</B> pousse la plaque 49 et finalement le rotor et le volant<B>27,</B> jus qu'à ce que ce dernier entre en contact avec la gar niture 34 du plateau<B>31.</B>
Ce contact n'est pas généralement suffisant pour vaincre le couple résistant appliqué<B>à</B> la poulie<B>16</B> mais le frottement de la garniture<B>50</B> l'entrame en rotation ainsi que la pièce 47 et l'élément 45 par l'intermédiaire des oreilles 46<B>;</B> le mouvement relatif résultant entre l'anneau<B>35</B> et l'élément 45 fait rouler les billes 40, tendant<B>à</B> les faire passer du point bas 43<B>à</B> un point haut 44 de leur chemin de roulement 42 (fig. 4). Appuyées contre l'anneau<B>35</B> maintenu fixe axialement, les billes 40 repoussent de gauche<B>à</B> droite l'élément 45, les billes 48, la plaque 49 et finalement le volant<B>27</B> du rotor<B>C</B> provoquant l'embrayage effectif.
Si on cesse de solliciter le levier<B>73,</B> sous l'effet du ressort<B>85,</B> les différents éléments retournent <B>à</B> la position primitive, provoquant tout d'abord le débrayage et ensuite le freinage.