Brevet FR2012348A1 — publié le 19700320

La présente invention se rapporte à un dispositif de frein pour pièces tournâtes de machine, comportant un disque rigidement rattaché auxdites pièces tournantes et .au moins un électro-aimant, tourné vers ce disque, un électro-aimant annulaire de préférence, ainsi 5 que des mâchoires, ou des disques, ou encore des rubans de frein, l'aimant coopérant, par l'intermédiaire de leviers, de pignons, de segments dentés ou autres éléments similaires avec les mâchoires, les disques ou les rubans de frein, de manière qu'un effort de freinage prenne naissance lors de la rotation relative de l'aimant 10 par rapport aux parties fixes de la machine. On applique déjà des dispositifs de frein de ce genre dans de nombreux cas, dans la construction des véhicules ou dans d'autreB pièces tournantes de machine. Les modèles connus présentent toutefois cet inconvénient que de tels dispositifs de frein s'appliquent 15 brutalement et provoquent par conséquent un freinage involontairement brusque* Malgré des recherches sur la disposition de résistances destinées à la mise en circuit continue ou par degrés des intensités plus fortes de courant, les aimants, annulaires la plupart du temps, s'arrêtent sur le disque qui leur est opposé et pro-20 voquent ainsi une action soudaine de freinage. Du fait de la grande surface d'application entre le disque et l'aimant, des forces de frottement relativement grandes se produisent qui agissent pour pro-voquer cette application brutale et involontairement forte des freins. 25 L'invention s'est fixé pour tâche d'éviter cet inconvénient et de créer vin dispositif de frein, au moyen duquel on puisse réaliser une action de freinage régulière, pouvant être dirigée, ce à quoi l'on parvient en prévoyant un entrefer de grandeur différente..entre 1*aimant et le disque relié aux parties tournantes de machine. 30 ' En prenant ces mesures, aucune force de frottement importante ne peut prendre naissance entre le disque et l'aimant, car leur surface de contact mutuel est relativement réduite. Un faible entrefer subsiste donc toujours sur la périphérie du disque attiré. En mettant en circuit des intensités de courant plus fortes, on 35 peut cependant atteindre une puissance de freinage très convenable. Un réglage simple, mais précis de l'effort de freinage est donc rendu possible par la construction selon l'invention. 69 22267 2 2012343 D'autres caractéristiques de l'invention et ses avantages particuliers ressortent de la description qui suit en référence aux dessins joints, qui ne doivent cependant limiter en rien 1'invention ï 5 la figure 1 représente en coupe un disque avec un électro-aimant • annulaire. ; -, . - La figure 2, une vue de profil du disque et de 1'électro-aimant ; La figure 3» une vue en élévation du disque ; . " La figure 4» une vue en coupe suivant l'axe I-I de la figure 3 ; 10 Les figures 5 et 6, un exemple d'application de l'invention, la figure 5 étant une vue en coupe d'un dispositif de frein et la figure 6 une vue de face du même dispositif. Sur la figure 1 est représenté un disque 1, rigidement relié aux pièces tournantes d'une machine,.un essieu de véhicule, par 15 exemple. Face à ce disque 1 se trouve un électro-aimant 2, affectant la forme d'un électro-aimant annulaire. Cet électro-aimant est relié par des leviers, des pignons, des secteurs dentés, au éléments similaires (non représentés) à des mâchoires, disques ou rubans de frein. Un exemple d'application est exposé plus en détail 20 dans la description qui suit. Les pièces tournantes de la machine étant en marche normale, 1'électro-aimant 2 se trouve en position de repos et le disque 1 est entraîné dans le mouvement de rotation. Dès qu'on ferme le circuit d'alimentation de 1'électro-aimant 2, celui-ci est attiré 25 contre le disque 1, ce qui fait intervenir entre ce disque et l'é-lectro-aimant des forces de frottement qui provoquent 1'entraînement en rotation de 1'électro-aimant 2. Suivant l'intensité du courant et l'importance des forces de frottement,1'électro-aimant se trouve entraîné plus ou moins loin. Or, cet entraînement provo-30 que Inapplication des mâchoires, disques ou rubans de frein. Gomme, dans les modèles usuels de dispositifs de frein de ce. genre, l'entrefer sur la surface d'application commune du disque et de l1électro-aimant présente la même grandeur, il se produit toujours que 11 aimant vient se coller sur le disque et provoque 35 un blocage, en dépit du réglage de l'intensité du courant. Dans la réalisation selon l'invention, on a prévu, par contre, que l'entrefer entre l'aimant 2 et le disque 1 est de grandeur Jcopy} 69 22267 3 2012348 . différente sur sa longueur. Dans ce but, on a donné au disque 1 une conformation au moins partiellement irrégulière, de telle sorte que, par exemple en partie l'entrefer d*^et en partie l'entrefer prédominent* • • : . 5 La forme de réalisation la plus simple prévoit que le disque 1 présente au moins un bossage 3 (représenté exagérément agrandi dans la Fig. 2) dominant sa surface plane partout ailleurs* La hauteur de ce bossage n'équivaut de préférence qu'à une fraction de l'entrefer c/^ * 10 Grâce à cette disposition, il n'en peut résulter que de fai bles forces de frottement, les surfaces mutuellement portantes du disque 1 et de l'aimant 2 étant très petites* En se basant sur le réglage de l'intensité du courant, on peut donc réaliser une bonne puissance de freinage* 15 II est avantageusemént prévu une hauteur des bossages ou une largeur d'entrefer réglable, en appliquant utilement, sur la face du disque 1 opposée à l'aimant 2', des organes de réglage, tels que cames, vis 4 ou éléments similaires, qui soht conduits, de préférence vers l'extérieur par les pièces tournantes de la ma-* 20 chine en rotation et réglables ou manoeuvrables à l'extérieur du dispositif de frein* Comme on le voit sur la Fig. 3# le disque 1 est fixé au moyen des vis 5 sur les pièces tournantes de la machine. Pour produire un bossage sur le pourtour du disque, on peut alors prévoir, 25 par exemple, que le disque 1 est fixé par quatre vis 5 et qu'une vis 4 porte sur la face arrière du disque 1 ( Fig. 4). En vissant plus ou moins cette vis 4», le disque 1 ressort entre les deux vis 5 adjacentes, de sorte qu'il en résulte un bossage 3 dirigé vers l'aimant 2. Cette vis 4 peut se manoeuvrer de l'extérieur 30 du dispositif de frein. Il reste, bien entendu, dans le cadre de l'invention de prévoir plusieurs vis 4 de ce genre, de sorte que plusieurs bossages 3 peuvent sè trouver répartis sur le pourtour du disque. On peut en outre facilement imaginer l'utilisation d'un disque, ondulé, 35 sur lequel.on choisirait une très grande longueur et une très faible hauteur des ondulations» Il existe en outre la possibilité de prévoir des cames réglables à la place des vis 4* Une autre réalisation possible consisterait à exécuter les bossages sur l'aimant et à donner au disque une conformation plane. Au 64 22267 4 2012348 lieu d'un aimant annulaire, on pourrait encore répartir des aimants séparés sur 1$ périphérie du disque ou bien prévoir un aimant unique ne s*étendant que sur une partie du disque,, Il est cependant essentiel et important que l'entrefer entre l'aimant et le disque 5 relié aux pièces tournantes de la machine ait une grandeur différente sur l'étendue de sa longueur» Les Figs. 5 et 6 représentent un dispositif de frein conforme à la disposition selon l'invention,, Le disque 1 est fixé au moyen des vis 5 sur une bride 7 située sur l'arbre de commande 10 6. L'aimant annulaire 2 est rattaché par des pièces 8 à une roue dentée 9 coaxiale avec l'arbre de commande 6. Cette roue 9 peut tourner par rapport à l'arbre de commande et être déplacée dans le sens axial de cet arbre afin de pouvoir suivre les mouvements de l'aimant circulaire» 15 Un segment denté 10 est en prise avec la roue dentée 9® Ce segment 10 est rigidement relié à une came de commande 12 coopérant avec les mâchoires de frein 110 Le dispositif de frein représenté fonctionne de la manière suivante: En marche normale, l'arbre 6 tourne de même que le dis-20 que 1 et le tambour de frein 13» L'aimant annulaire et les mâchoires de frein sont en position de repos» Si 1*aimant annulaire est branché dans un circuit, le champ magnétique qui se produit déplace l'aimant vers le disque 1 jusqu'à ce qu'il vienne porter contre ce dernier» 25 Du fait du frottement résultant entre le disque 1 et l'aimant 2, celui-ci se trouve entraîné dans le sens de rotation de l'arbre 6, soit dans l'un ou l'autre des sens indiqués par la flèche 14» Suivant l'importance du frottement et par conséquent l'intensité du courant d'alimentation de 1'électro-aimant, celui-ci se 30 déplace plus ou moins loin de sa position de repos» La roue dentée 9 s'en trouve entraînée et le segment denté 10 basculé» Le basculement du segment denté 10 provoque la rotation de-la came de commande 12, de sorte que les mâchoires de frein sont pressées l'une contre l'autre et un freinage se produit» 35 Grâce aux caractéristiques de l'invention et les avantages qu'elle assure, les mâchoires de frein ne peuvent donc pas agir plus fortement qu'on le désire, mais on a la possibilité de réaliser un réglage sans défaut de la force de freinage. L'invention peut naturellement s'appliquer également à des freins à disques ou à rubans. 6$ 22267 5 2012348 BBTISDICiTIOHS 1»- Dispositif de frein pour pièces tournantes de machines, comportant un disque rigidement rattaché auxdites pièces tournantes et au moins un électro-aimant, tourné vers ce disque, de préférence un électro-aimant annulaire, ainsi que des mâchoires, ou des 5 disques, ou encore des rubans de frein, l'aimant coopérant, par l'intermédiaire de leviers, de pignons, de segments dentés, ou autres éléments similaires, avec les mâchoires, disques ou rubans de frein de manière qu'un effort de freinage se produise, lors de la rotation relative de l'aimant, par rapport aux parties fixes 10 de la machine, caractérisé en ce que la grandeur de l'entrefer, entre l'aimant et le disque relié aux pièces tournantes de la machine, est variable. 2»- Dispositif de frein suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrefer est de grandeur différente sur sa longueur» 15 3»- Dispositif de frein suivant lesrevendications 1 et 2, caractérisé en ce que la surface supérieure du disque est au moins partiellement irrégulière» 4»- Dispositif de frein suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le disque présente au moins un bossage dominant 20 le reste de sa surface autrement plane» 5»- Dispositif de frein suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la hauteur du bossage ou des bossages n'est de préférence que d'une fraction de l'entrefer» 6»- Dispositif de frein suivant les revendications qui précèdent, 25 caractérisé en ce que la hauteur des bossages ou la largeur de l'entrefer est réglable» 7»- Dispositif de frein suivant les revendications qui précèdent, caractérisé en ce que des organes de réglage, tels que cames, vis ou éléments similaires, sont appliqués sur la face du disque oppo-30 sée à 1* électro-aimant» 8»- Dispositif de frein suivant la revendication 7» caractérisé en ce que les cames, vis, ou éléments similaires sont conduits vers l'extérieur par lés pièces tournantes de la machine et réglables ou manoeuvrables de l'extérieur du dispositif de frein»