Embrayage à friction. L'objet de l'invention est un embrayage à friction caractérisé par un organe moteur disposé concentriquement sur un arbre central mû, sur lequel est calé un manchon portant des secteurs mobiles concentriques à l'arbre central. Lesdits secteurs pouvant être mis en contact avec l'organe moteur par friction au moyen de pièces rotatives logées dans le manchon entraîneur, les faces intérieures des secteurs présentant une forme produisant l'en traînement progressif de l'arbre central, réa lisant l'embrayage qui fait l'organe moteur solidaire dudit arbre; un ressort hélicoïdal et annulaire agissant dans les secteurs pour les ramener à la position du repos au débrayage.
Ledit embrayage est susceptible de rece voir des applications de toutes sortes et dif férentes entre elles. A titre d'exemples, le dessin annexé représente deux formes d'exé cution différentes de l'invention.
Dans la première forme d'exécution, fig. 1 à 3, les secteurs sont commandés dans leur déplacement latéral par un levier approprié qui reste immobile après l'accouplement des deux organes, moteur et récepteur. Dans la deuxième forme d'exécution, fig. 4 à 6, des bagues ont une fonction qui dérive de la, puissance à transmettre; leur déplace ment latéral varie suivant cette puissance qui est réglée par un contrepoids agissant sur le levier de commande.
La fig. 1 est une coupe longitudinale de la première forme d'exécution: La fig. 2 est une coupe suivant A-A de cette fig. 1: La fig. 3 est un détail des butées de res sorts de rappel; La fig. 4 est une vue longitudinale avec des coupes partielles montrant la deuxième forme d'exécution qui comprend un limiteur de puissance; La fig. 5 est une coupe suivant D-D de la fig. 4: La fig. 6 est uni schéma représentant un détail des galets de coincement sur les sec teurs de friction.
Dans les fig. 1 à 5, 1 est un arbre cen tral sur lequel tourne librement une poulie 3. Un manchon d'entraînement 2 est claveté sur l'arbre 1. 5 est une bague dont une ex trémité est tronconique en 5' et l'autre ex- trémité possédant une gorge 5" pouvant re cevoir une fourche qui n'est pas figurée sur le dessin et dont le rôle est de provoquer le déplacement de la bague sur le manchon du plateau entraîneur 2. Ce dernier porte sur sa périphérie, aux parties indiquées par les fig. 1 à 2, des logements recevant des billes 6 pouvant jouer librement sur elles-mêmes.
La partie du plateau 2 qui forme un cylindre creux est entourée de secteurs 4 dont la section est visible en fig. 2; leur grand diamètre extérieur correspond au dia mètre intérieur de la surface de friction de la poulie 3. Une gorge annulaire pratiquée dans chacun des secteurs 4 sert de logement à un ressort de rappel 7 qui forme un seul anneau et dont les spires sont arrêtées de place en place par des butées 8 (fig. 2) fixées aux secteurs 4 et par des butées 9 fixées au plateau d'entraînement 2 (fig. 3).
Sur le pourtour intérieur des secteurs 4 sont disposées à égale distance et en regard de chacune des billes 6, des cavités en forme d'arc de cercle dont les deux extré mités forment bossage et ont la fonction de came sur les bielles 6. Des bagues 10 et 11 fixées sur l'arbre 1 aux deux extrémités de l'appareil maintiennent l'ensemble des organes sur cette arbre, la bague 10 sert de butée à la bague 5. Un disque 12 fixé à la poulie 3, enferme le mécanisme pour le protéger des poussières et retenir l'huile nécessaire au bon fonctionnement.
Le fonctionnement est le suivant, les fig. 1 et 2 montrant la position des organes quand l'appareil est embrayé.
Supposons la bague 5 à la position indi quée par le tracé pointillé fig. 1 où les billes 6 sont dégagées du cône 5' de la bague 5 et reposent librement dans leurs logements du plateau 2. Les secteurs 4 sont ajustés de façon à laisser un jeu convenable entre leur surface de friction et celle de la poulie 3. Les pièces sont alors dans la position de débrayage. Pour obtenir l'embrayage, on opère le déplacement de la bague 5 que l'on pousse vers la poulie 3, ce qui a pour effet d'ame ner la surface tronconique 5' en contact avec les billes 6 et de les pousser radialement contre les cavités en arc de cercle des sec teurs 4, à l'encontre du ressort 7.
Les billes 6 pressées contre la surface concave desdites cavités roulent sur cette dernière et déterminent, par suite du plan incliné de ces cavités, un éloignement des secteurs de l'axe de l'appareil. Il s'ensuit que la surface extérieure de ces secteurs vient s'appliquer contre la surface interne de la poulie 3 avec une pression plus ou moins grande qui dépend du degré d'enfoncement de la bague à l'intérieur du plateau 2. On ob tient de ce fait un entraînement progressif de tous les organes récepteurs autour de l'arbre 1, rendant celui-ci complètement soli daire de la poulie 3 au moment où la bague 5 est pressée à fond.
Si on admet comme exemple le sens de rotation des aiguilles d'une montre pour ce lui de la poulie 3, suivant les résistances supportées par l'arbre 1, le manchon entraî neur 2 qui lui est solidaire, fera tourner dans le sens inverse les billes 6 qui agiront sur la rampe formée par les cavités intérieures des secteurs 4. Il en résultera une pression d'autant plus forte sur les secteurs 4 que la résistance offerte par l'arbre 1 sera plus grande, ce qui assurera une adhérence par faite des surface de contact des secteurs 4 et de la poulie 3. La forme des cames inté rieures des secteurs 4 est prévue pour per mettre un travail égal des billes 6 dans les deux sens de rotation.
Le ressort hélicoïdal circulaire 7 qui passe dans les secteurs 4, agit comme suit: 1 Il est prisonnier par ses spires, d'abord dans les butées 8 fixées aux secteurs 4 et dans les butées 9 fixées au plateau d'entraî nement 2 de façon à lui permettre une liber té d'action comme frette élastique pour main tenir les secteurs 4 sur le plateau 2 et vaincre la force centrifuge.
2 Au moment de l'embrayage, quand les secteurs 4 sont entraînés au premier con tact de la poulie 3 avant de communiquer le mouvement à l'arbre 1, ils se déplacent légèrement autour de l'axe entre les butées 9, ce qui a pour effet de comprimer le res sort 7 entre les butées 8 et 9 d'un côté, et à l'étendre entre les butées 8 et 9 de l'autre côté de chacune suivant le sens de rotation: cet arc de cercle de déplacement des secteurs 4 est indiqué dans la fig. 2 par le pointillé qui va de A à B pour le cas du sens de ro tation des aiguilles d'une montre et de C à D pour le sens inverse.
Les butées 9 arrêtent les secteurs 4 dans les deux sens aux points et D; il est facile de comprendre que, au moment du débrayage, quand la bague 5 dégage les billes 6 des secteurs 4, ceux-ci, libérés de l'entraînement de la poulie 3, reprennent leur position primitive de repos sous l'action du ressort 7.
La deuxième forme d'exécution est un exemple de réalisation de l'invention dans les cas de transmission susceptible de recevoir éventuellement des efforts anormaux.
Le dessin annexé, représente fig. 4 à 6; à titre d'exemple, un dispositif utilisable dans un appareil de levage.
Dans les paliers 16 et 17 tourne l'arbre central 1 sur lequel est montée folle la poulie de commande 3. Comme dans le modèle fig. 1 à 3, le manchon 2 est claveté sur l'arbre 1, mais il porte une série de galets 6' pivotés avec jeu au plateau 2 comme indiqué en fig. 6 et remplissant le même rôle que les billes des fig. 1 et 2. Le manchon 2 est muni d'un long moyeu 2' régnant jusqu'au coussinet du palier 17; sur ce moyeu est monté fou un manchon de même longueur dont une extré mité 5 est en forme de bague tronconique pour constituer l'un des chemins de roulement des galets 6' tandis que l'extrémité opposée est filetée sur une certaine longueur en 54 pour recevoir un écrou 22 et un contre-écrou 23 servant de butée réglable à la couronne de billes 21 qui roule, d'autre part, contre une bague 5"'.
La surface du manchon qui est comprise entre le filetage 54 et la bague extrême 5 est lisse et reçoit une bague 5" semblable à celle 5"' puis une autre bague 5' pour servir de deuxième chemin de roule ment aux galets 6'; l'extrémité opposée forme épaulement et sert de butée à la deuxième couronne de billes 21'.
Les deux bagues-butées 5" et 5"' ont leur face qui se regardent, découpées d'encoches allongées qui constituent des rampe; ces bagues peuvent coulisser sur le manchon 5, 54, mais elles sont empêchées de tourner par des ergots 26 appartenant à ces bagues et emprisonnés dans des rainures aménagées dans l'épaisseur de la boîte 17' qui est soli daire du palier 17; ces ergots peuvent donc coulisser dans lesdites rainures qui sont dis posées longitudinalement sur la face interne de la boîte cylindrique 17, fig. 4 et 5.
La boîte 17' est envoloppée par un collier 18 auquel est fixé un levier de commande 19 portant un poids de réglage 19' qui se place en un point déterminé de la longueur de ce levier et s'y fixe par un boulon. En deux points diamétralement opposés de ce collier 18 sont fixées deux vis 20 dont la longueur est calculée pour que leur extrémité fasse saillie d'une certaine quantité à l'intérieur de la boîte 17'. La paroi de cette boîte est en taillée de deux fentes 17" qui constituent des coulisses pour laisser passer les extrémités saillantes des vis 20 qui forment des ergots servant à opérer, par leur déplacement circu laire, le coulissage des bagues à rampes 5" et 5"'.
Le diamètre desdits ergots 20 est déter miné d'après la distance maximum qui doit exister entre les sommets des rampes des bagues 5" et 5"'.
Le collier 18 comporte une butée 18' placée à la partie inférieure. D'autre part, le palier 17 est muni d'une saillie 25 à l'extré mité de laquelle est disposée une vis de bu tée 24 dont la saillie est réglable à volonté.
Pour maintenir le levier 19 dans la posi tion de l'arrêt, c'est-à-dire au point S, fig. 5, un pointeau 27 est logé librement dans une oreille solidaire du collier 18; un ressort 28 réglé par une vis 29 fait pression sur la tète du pointeau et maintient celui-ci dans une cavité faite dans un bossage du palier 17. -Un joint souple est maintenu ii l'entrée de la boîte 17' par une frette 14 pour éviter les pertes de lubrifiant nécessaire aux organes intérieurs et pour préserver ceux-ci des pous sières extérieures.
Le fonctionnement est le suivant: Supposons un appareil de levage dont la puissance ne doit pas dépasser une charge de 2000 kg: l'embrayage se fait en dé plaçant le levier 19 du point mort S air point M (fig. 5). Les deux ergots 20 agissent sur les rampes des bagues 5" et 5"' et les écar tent, ce qui a pour effet de rapprocher les deux cônes des bagues 5 et 5'. Les galets 6' reçoivent une pression qui les éloigne du centre et les fait agir sur les rampes des secteurs 4 (fig. 6) en produisant d'abord une friction puis ensuite l'entraînement par la poulie 3.
A ce moment on règle la position du poids 19' pour un entraînement sans pa tinage des surfaces adhérentes pour un charge à lever de 2000 kg, de sorte que si la charge est dépassée, la pression augmente sur les rampes des secteurs 4, et agit sur les cônes des bagues 5 et 5' ainsi que sur- les rampes des bagues 5" et 5"' dont l'angle de pression, convenablement étudié, provo quera un glissement des ergots 20 qui les éloignera du coincement utile à l'entraînement normal, ce qui diminuera par conséquent la puissance d'adhérence des secteurs 4 et pro duira le patinage, évitant ainsi la rupture d'un organe essentiel.
Le dispositif limiteur de puissance qui est combiné avec le modèle représenté fig. 4 à 6, s'applique notamment aux groupes de machines demandant une sécurité dans la puissance à transmettre ou nécessitant une limite de la puissance à recevoir. Dans les véhicules à moteur, il a son application toute indiquée pour obtenir la variation automati que des vitesses; dans ce cas le levier 19 actionnera un ou plusieurs couples d'engre nage des rapports différents. On réalisera par le dispositif un variateur de vitesse automa tiquement proportionnel aux résistances offertes par la route ; on pourra aussi dans ces cas particuliers et afin de ménager l'encombre ment, remplacer le poids de réglage 19' par un ressort d'une résistance appropriée au genre de machine on l'embrayage est appli qué.
Les détails de construction des différents modèles d'embrayage qui pourront être cons titués d'après le principe de l'invention, va rieront avec les applications. Ainsi oir peut citer: le remplacement des billes 6 ou des galets 6' par des rouleaux dont l'axe serait parallèle à l'arbre central: la variation du nombre des billes, galets ou rouleau ainsi que du nombre des secteurs à rampes inté rieures formant cames etc.
Oit ajoutera que dans le cas par exemple de l'accouplement d'un groupe électrogène, l'arbre central est rompu à un endroit con venable suivant la ligne A-A de la fig. 1, de manière à rendre indépendant le tambour de friction que représente la poulie 3 qui serait clavetée sur l'arbre moteur; le plateau entraîneur 2 avec ses organes serait solidaire de l'arbre de la dynamo.
Il est à remarquer que l'appareil d'em brayage imaginé ainsi constitué comprend toits les éléments d'un frein et peut être uti lisé comme tel; dans ce cas il n'y a qu'à rendre solidaire du bati de la machine, le plateau entraîneur 2 ou bien la poulie 3.