Dispositif de commande à embrayage et frein La présente invention a pour objet un dispositif de commande à embrayage et frein.
Des dispositifs de ce genre sont particulièrement appropriés pour être utilisés avec des machines outils dans lesquels un arrêt et une mise en marche sont fréquemment nécessaires. Avec la plupart des tours, par exemple, il est défavorable d'arrêter et de mettre en marche le moteur électrique qui entraîne le tour, étant donné que le courant de mise en marche du moteur électrique commun correspond générale ment à 200 % environ du courant de charge total, de sorte qu'il se produit une surtension chaque fois que le moteur est mis en marche. Ceci provoque un chauffage inutile du moteur et une consommation d'énergie inutile.
Par conséquent, il s'est avéré souhai table de permettre au moteur de fonctionner conti nuellement et d'intercaler un mécanisme séparé qui permet de relier ou de déconnecter le moteur fonc tionnant continuellement à l'arbre commandé qui peut être l'arbre de la broche du tour.
Les dispositifs de commande à embrayage et frein actuellement connus sont difficiles à monter et à réparer et comportent des éléments chargés par res sort susceptibles de subir des endommagements. Uin- vention tend à obvier à ces inconvénients.
Le dispo sitif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il com prend un arbre de commande, un embrayage monté sur l'arbre de commande pour le relier à un arbre commandé, un frein pour l'arbre commandé, un piston annulaire entourant l'arbre commandé et dis posé entre l'embrayage et le frein, un cylindre entou rant le piston, et des conduits pour introduire un fluide de travail dans le cylindre de chaque côté du piston pour provoquer le déplacement du piston dans deux sens axiaux, le piston provoquant l'engagement de l'embrayage dans un sens et le débrayage et le serrage des freins dans l'autre sens.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention. Dans le dessin La fig. 1 est une coupe longitudinale d'un dispo sitif de commande à embrayage et frein.
La fig. 2 est une coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la fig. 1, et la fig. 3 est une coupe transversale partielle sui vant la ligne 3-3 de la fig. 2.
En se référant aux dessins, et plus particulière- ment à la fig. 1, un ensemble d'embrayage et de frein 10 comprend un arbre commandé 12 s'éten dant à partir d'une extrémité du carter 14 et un arbre de commande 16 relié à un moteur 18. L'arbre de commande 16 est calé sur une cuvette d'entrée 20 de l'embrayage qui présente un collier allongé 22 fixé à l'arbre 16 par des vis de fixation 24 pour empêcher un mouvement axial relatif entre l'arbre du moteur et le collier 22.
La cuvette 20 d'embrayage présente un roulement à billes 26 qui supporte une extrémité interne de l'arbre commandé 12 en alignement avec l'arbre de commande 16. La cuvette d'embrayage présente également des découpes espacées 28 autour de la périphérie d'un rebord annulaire 30 et rece vant des pattes 32 de disques d'embrayage de com mande 34. Les disques de commande 34 tournent toujours avec la cuvette d'embrayage 20 en raison de la coopération entre les pattes 32 et les entailles 28. Une série de disques d'embrayage commandés 36 se trouvent entre les disques de commande 34 et sont reliés à l'arbre commandé par une clavette 38.
Les disques 34 et 36 peuvent tourner librement les uns par rapport aux autres excepté lorsqu'ils sont poussés les uns contre les autres en contact d'entraînement contre une bague d'appui annulaire par un dispositif de retenue et de poussée 42.
Le dispositif de retenue 42 présente un rebord de portée annulaire 44 qui supporte un palier de butée 46 présentant un chemin de roulement externe 48. chassé dans le rebord 44, et présentant un chemin de roulement interne 50 qui est espacé de l'arbre commandé 12. Lorsque le palier de butée est déplacé vers la gauche par une force exercée sur le chemin de roulement interne 50, le dispositif de retenue 42 est déplacé, et exerce une force de serrage ou d'em brayage sur les disques 34 et 36 en les déplaçant ensemble contre la bague d'appui 40. Les disques 34 et 36 tournent alors ensemble, et les arbres de com mande et commandé sont reliés l'un à l'autre.
Le dispositif de commande 52 comprend un cylindre 54 fermé par une plaque d'extrémité 56 et un rebord cylindrique 58. Ces éléments sont main tenus ensemble par des vis 59 et présentent des évi dements 60 et des rainures 66 périphériques asso ciés qui permettent d'assembler facilement les élé ments avec des supports arqués 62 fixés aux parois latérales du carter 14.
Les parois latérales externes de l'ensemble cylin drique présentent des saillies arquées 64. Ces saillies ont une étendue inférieure à 90 , et les supports arqués 62 sont également limités de façon que dans une position de rotation, les saillies s'écartent des rainures associées 66 des éléments de support 62, tandis que dans une autre position de rotation, les saillies viennent en prise avec les rainures.
Dès que l'emplacement longitudinal de l'ensemble est fixé par rapport au carter 14, l'emplacement périphérique des pièces peut être facilement établi, en fixant le cylindre à fluide à l'encontre d'un mouvement de rotation, de préférence par le moyen de mise en position de façon à ne pas nécessiter une reproduction identique des pièces.
Le cylindre à fluide est empêché de tourner par rapport au carter 14 par des conduites d'admission du fluide 68 et 70 (fig. 3). Naturellement, il est possible de substituer de simples vis de mise en posi tion pendant le montage, mais étant donné qu'on doit relier en tout cas les conduites d'admission du fluide, ces conduites servent au double but d'admettre le fluide dans les deux côtés du cylindre 54, et de maintenir le cylindre et l'ensemble dans la position périphérique par rapport au carter 14.
Les conduites d'admission du fluide 68 et 70 passent à travers des passages 72 et 74 ménagés dans le carter 14 et à travers l'un des éléments de support 62 après quoi elles sont vissées dans les passages taraudés 76 et 78 des éléments 58 et 56 respectivement. Des passages sont percés dans les éléments qui constituent l'en semble du cylindre de façon que les conduites com muniquent avec les extrémités de droite et de gauche du cylindre 54 par des passages 80 et 82.
Dans le cylindre 54 se trouve un piston annulaire 84 qui a une section droite en forme de T, et qui comprend une partie annulaire 86 et un rebord annu laire 88 s'étendant longitudinalement à l'arbre com mandé 12, le rebord formant en fait une paroi du cylindre dans lequel il coopère. Le piston 86 est maintenu en relation étanche au fluide par rapport au cylindre 54 par une bague d'étanchéité périphéri que 90 tandis que le rebord longitudinal 88 est main tenu en relation étanche au fluide avec les parties adjacentes de l'ensemble du cylindre 56 et 58 par des bagues d'étanchéité 92 et 94.
Ces trois bagues d'étan chéité empêchent l'échappement du fluide de l'un ou l'autre côté du cylindre à l'autre ou le long du rebord annulaire.
Un fluide de travail comme l'air est admis dans le cylindre 54 et les conduites 68 et 70 à partir d'une conduite d'alimentation 96 qui est commandée par une soupape à quatre voies 98 commandée manuelle ment. Lorsqu'on fait tourner la soupape 98 pour admettre l'air dans la conduite 68, la conduite 70 est reliée à un évent 100. De cette façon, lorsque le fluide est admis dans l'extrémité de droite du cylin dre 54, il pousse le piston 86 et le rebord 88 vers la gauche, tandis que l'air provenant de l'extrémité de gauche du cylindre est évacué par l'évent 100.
Lorsque le piston 84 est déplacé dans ce sens, le rebord 88 s'appuie contre le chemin de roulement interne 50 du palier 46 en déplaçant ainsi le dispo sitif de retenue 42, et en poussant les disques 44 et 46 d'embrayage les uns contre les autres pour établir une relation d'entraînement entre l'arbre de com mande 16, la cuvette d'embrayage 20 et l'arbre com mandé 12.
Sur le côté opposé des éléments de manoeuvre, un frein 102 comprend des disques annulaires 104 qui tournent avec l'arbre 12 grâce à une cale 106, et des disques fixes imbriqués 108 qui présentent des pattes 110 s'étendant dans des entailles périphéri- quement espacées 112 ménagées dans un élément de frein fixe 114. L'élément de frein 114 comprend un rebord de couvercle 116 qui est boulonné sur une extrémité du carter 14 par des vis<B>118.</B> Les disques de freins 104 et 108 peuvent tourner librement les uns par rapport aux autres jusqu'à ce qu'ils soient poussés en contact par une plaque 122 qui pousse les disques les uns contre les autres et contre une plaque d'appui 120.
La plaque d'appui 120 est main tenue en position par un élément d'écartement 124 qui bute contre un palier de support 126 monté dans l'élément de frein fixe 114 et la plaque 122 peut se déplacer librement dans le sens longitudinal sur l'arbre 12.
Un mouvement de la plaque 122 et la manoeuvre du frein sont provoqués par l'entrée de l'air par l'in termédiaire de la conduite 70 dans l'extrémité de gauche du cylindre 54, ce qui pousse le piston 86 vers la droite, et contraint le rebord longitudinal 88 à venir au contact de la plaque 122, en la déplaçant vers la droite, et en appliquant une force de freinage aux disques 104 et 108, qui arrête rapidement l'arbre 12. Au moment où le frein est appliqué, l'arbre com- mandé 12 a déjà été débrayé par rapport à l'arbre de commande 16 étant donné que le contact entre le rebord 88 du piston et le palier 46 a été rompu par le mouvement du rebord du piston de façon qu'une pression ne soit plus appliquée entre les disques d'embrayage 34 et 36.
Ainsi, on voit que l'arbre 12 peut être mis en marche et arrêté rapidement en raison des forces de faible inertie des éléments. Le carter 14 est partiellement rempli par une huile pen dant son fonctionnement, de faon que le carter soit hermétiquement fermé à chaque extrémité autour des arbres de commande et commandé par des joints étanches à l'huile 128 et 130 respectivement. Un serpentin d'eau de refroidissement<B>132</B> est situé dans la partie inférieure du carter pour maintenir la tem pérature de l'huile à un niveau avantageux, et pour dissiper la chaleur engendrée par le fonctionnement des disques d'embrayage et de freinage.
La chaleur engendrée par les disques est transférée directement à l'huile qui passe sur les pièces rotatives, et dans ce but, l'huile contenue dans le carter est maintenue à un niveau tel que la périphérie du collier 30 et celle du rebord 44 soient immergées. La rotation des pièces projette alors l'huile sur tout l'ensemble.