Brevet FR2010857A1 — publié le 19700220

L'invention concerne un dispositif d'embrayage utilisant un ressort d'embrayage bobiné hélicoïdalement pour coupler deux parties montées à rotation et plus particulièrement elle concerne un dispositif d'embrayage où une force de compensation est appliquée à l'extrémité libre du ressort d'embrayage lorsque 5 le ressort d'embrayais glisse par rapport aux parties montées à rotation. Les dispositifs d'embrayage à ressort ont été utilisés depuis longtemps pour relier de façon intermittente un arbre de commande tournant de façon continue, tambour ou arbre porte-outil à un arbre de sortie, tambour ou arbre porte-outil. On peut rapidement engager ou désengager de tels dispositifs drem 10 brayage afin de fournir par là un degré élevé de commande sur le mouvement intermittent du tambour de sortie. Cependant, puisque l'arbre d'entrée tourne de façon continue par rapport au ressort bobiné sauf lorsque l'embrayage est engagé et de plus, puisque l'opération inhérente de l'embrayage repose sur l'engagement à friction du ressort avec l'arbre d'entrée, à la fois l'arbre 15 d'entrée et la surface intérieurs du ressort ont tendance à s'user, avec le temps. Le temps nécessaire à l'embrayage pour engager augmente en fonction d'une telle usure. Une partie de cette augmentation du temps d'engagement peut être attribuée à la longueur augmentée de l'hélice qui est definie par la surface inférieure du ressort. Une augmentation additionnelle dans le temps d'en-20 gagement peut être attribuée au glissement entre la surface intérieure du ressort en hélice et de l'arbre d'entrée. Ce glissement est aussi causé par l'usure et est intermittent dans sa nature puisqu'il se produit quelque fois et quelque fois ne se produit pas suivant une base imprévisible. Dans le passé quand on rencontrait de tels problèmes d'usure il était de pratique commune de 25 changer les caractéristiques de friction du ressort et de l'arbre d'entrée par addition de nombreux types de lubrifiants à l'arbre. Cela réduit souvent la fréquence de production des glissements mais n'agit pas comme solution permanente. Ainsi, il est souvent nécessaire de remplacer l'embrayage usé avec un nouveau dont on peut prévoir le temps d'engagement. 30 Afin de surmonter les problèmes ci-dessus, et les insuffisances de l'art antérieur et de fournir un dispositif d'embrayage à ressort digne de confiance durant une période d'utilisation plus importante que les dispositifs d'embraya ge de l'art antérieur, le dispositif d'embrayage s ressort de l'invention présente comprend un bobinage ressort additionnel qui se trouve sur l'arbre de 35 commande et qui agit sur l'extrémité libre du ressort d'embrayage hélicoïdal pour stabiliser le temps d'enroulement du ressort hélicoïdal d_'embrayage. Puis que à la fois le ressort additionnel et le ressort d'embrayage hélicoïdal tour nent avec la même vitesse périphérique lorsque l'embrayage est engagé, le bobinage ressort supplémentaire n'a aucun effet sur le ressort d'embrayage hé-40 licaïdal lorsque le ressort hélicoïdal d'embrayage amène l'engagement de l'ar 69 10802 2 2010857 bre d'entrée et de l'arbre de 'sortie. Cependant lorsqu'un glissement entre l'arbre d'entrée et le ressort d'embrayage se produit et que le ressort d'embrayage ne se déplace plus avec l'arbre d'entrée, le ressort additionnel qui se déplace avec l'arbre d'entrée engage l'extrémité libre du ressort hélicoïdal S d'embrayage l'obligeant à s'enrouler fermement autour de l'arbre d'entrée. Ainsi le bobinage ressort additionnel n'agit que lorsqu'un glissement se produit et-, ainsi corrige le glissement alors que 1'.embrayage est en cycle avant que le glissement ne produise un retard appréciable dans l'enroulement ou temps d'engagement de l'embrayage. 10 Un fait additionnel de l'invention est sa capacité inhérente à stabiliser le temps d'enroulement de l'embrayage pourvu que la vitesse de l'arbre d'entrée soit grande par rapport au temps normal d'enroulement du ressort hélicoïdal. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de l'exposé qui suit, fait en référence aux dessins annexés 15 à ce texte qui représentent un mode de réalisation préféré de celle-ci. La figure 1 est une vue de face partiellement en coupe du dispositif d'embrayage à ressort de l'invention présente. La figure 2 est une vue en coupe du dispositif suivant l'axe 2-2 de la figure 1. 20 En référence maintenant à la figure 1, on décrit le dispositif d'embrayage à ressort de l'invention présente. Ce mécanisme agit pour transmettre un mouvement de rotation dans la direction de la flèche 10 à partir d'une poulie de commande 11 par un arbre primaire 13 à un arbre secondaire 15. L'arbre primaire 13 est monté à rotation par rapport à l'arbre de sortie 17 et l'arbre secon-25 daire 15 est solidaire d'un arbre de sortie 17". Un ressort d'embrayage hélicoïdal 19 recouvre l'arbre primaire 13 et l'arbre secondaire 15. Un organe de fixation 21 agit pour fixer l'extrémité 23 du ressort d'embrayage sur l'arbre secondaire 15. Une vis d'ajustement 25 agit pour serrer de façon réglable l'organe de fixation 21 et ensuite le maintenir dans sa position réglée. L'organe 30 de fixation 21 est monté sur le collier 27 qui comprend une came de remise au repos 29 formée intégralement avec lui. L'extrémité libre 31 du ressort d'embrayage 19 s'ajuste dans une ouverture formée dans un manchon d'embrayage 33. En se référant à la figure 2 on voit l'ouverture 35 dans le manchon d'embrayage 33. En se référant de nouveau à 35 la figure 1, le manchon d'embrayage 33 est maintenu par une collerette 37 sur la poulie de commande 11 et par une collerette 39" sur le collier 27 et est adaptée pour tourner par rapport aux collerettes. Une butée d'arrêt 41 engage une surface de came 43 sur le manchon d'embrayage 33- évitant au manchon de tourner. Lorsque l'élément d'arrêt est ainsi engagé, le manchon d'em-40 brayage 33 agit par son ouverture sur l'extrémité libre 31 du ressort d'embraya 69 10802 G 2010857 ge 19 afin d'éviter par là son engagement avec l'arbre primaire 13. Lorsque la butée 41 n'est plus engagée avec la surface de came 43, le manchon d'embrayage 33 est libre en rotation supprimant par là les forces d'inhibition appliquées de l'extrémité libre du ressort 31.Avec la suppression des forces d'inhibition, 5 l'extrémité libre du ressort 21 entoure l'arbre primaire 13 et amène simultanément le manchon d'embrayage 33 à se déplacer avec lui. Lorsqu'un nombre suffisant de tours du essort d'embrayage se sont engagés avec l'arbre primaire 13 durant l'enroulement, le mouvement est transmis de l'arbre primaire 13 à l'arbre secondaire 15 et le ressort d'embrayage 19 et le manchon d'embrayage 33 tour-10 nent avec les arbres primaire et secondaire. Puisque l'engagement du ressort d'embrayage 19 avec l'arbre primaire 13 est un engagement à friction, et puisque la charge fixée à l'arbre de sortie 17 peut être relativement importante, il est possible que le ressort engage premièrement l'arbre primaire 13, et ensuite perde le contact à friction avec 15 ce dernier. Quand cela se produit, l'arbre primaire tourne par rapport au ressort qui alors n'agit pas pour transférer le mouvement de rotation de l'arbre primaire à l'arbre secondaire. Afin de minimiser le glissement, un ressort "* de rattrapage 45 est préchargé élastiquement sur l'arbre primaire 13 et comprend une extrémité 47 qui est repliée pour engager l'extrémité 31 du ressort 20 d'embrayage 19. Le ressort de rattrapage n'agit durant les cycles que lorsque le glissement se produit entre le ressort d'embrayage 19 et l'arbre primaire 13. Quand un tel glissement se produit, l'arbre primaire 13 se déplace, par rapport au ressort d'embrayage 19. Puisque le ressort de rattrapage est engagé à friction avec l'arbre primaire, il tourne par là contre l'extrémité libre 25 31 du ressort d'embrayage amenant par là le ressort d'embrayage 19 à entourer de façon ;plus serrée l'arbre primaire 13. Quand le ressort d'embrayage et l'arbre primaire sont engagés, le ressort d'embrayage tourne avec l'arbre . primaire comme le fait le ressort de rattrapage et de là le ressort de rattra-pagen'a plus d'effet. 30 Lorsqu'on souhaite débrayer, la butée d'arrêt 41 engage la surface de came 43 amenant par là 1g ressert a'embrayage 19 à découvrir l'arbre primaire 13. Lorsque l'élément d'arrêt --1 est ainsi engagé le ressort de rattrapage vient à une position de repos contre l'extrémité libre du ressert d'embrayage 31 « Puisque l'arbre primaire tourne continuellement dans la direction de la 35 flèche 10; la force appliquée h l'extrémité 45 du ressort de rattrapage par l'extrémité libre 31 du ressort d'embrayage tsnd S dérouler la ressort de rattrapage. . Cette force est équilibrée par 1s force de friction entre l'arbre primaire et le ressort de rattrapage. Le dispositif ds ressort de rattrapage est ainsi un dispositif autoconpenseteur qui auto-compense l'usure du.ressort et 40 les modifications de friction. 69 10802 4 2010857 Une came anti-jeu 49 est "montée sur l'arbre secondaire 15 et coopère avec un cliquet 51 pour éviter la rotation de l'arbre de sortie 17 dans une direction opposée à la direction de commande de la flèche 10. En fonctionnement, lorsqu'on désiré transmettre le mouvement de rotation "5 du premier arbre 13 tournant de façon continue dans la direction de la flèche 10 à l'arbre secondaire 15 et de là à l'arbre de charge 17, la butée d'arrêt 41 est relâchée de la surface de came 43 du manchon d'embrayage 33. Cette action supprime la force d'inhibition sur l'extrémité libre 31 du ressort d'embrayage 19 obtenue précédemment par l'ouverture 35 [voir figure 2) du 10 manchond'embrayage 33, permettant par là au ressort d'embrayage 19 de se serrer sur l'arbre primaire 13. Alors que le ressort d'embrayage se resserre, 11 engage par friction l'arbre primaire. Puisque l'extrémité opposée 23 du ressort d'embrayage est fixée sur l'arbre secondaire le mouvement de rotation de l'arbre primaire 13 est transmis à l'arbre secondaire 15 et de là à 15 l'arbre de sortie 17. Lorsque le ressort d'embrayage 19 engage par friction l'arbre porte outil 13, ilest entrainé par l'arbre primaire '13 et tourne avec lui. Si cependant, il se produit un glissement entre le ressort d'embrayage 19 et l'arbre primaire 13, l'arbre primaire 13 tourne par rapport au ressort d'embrayage 19. Lors-2G que l'arbre primaire tourne ainsi par rapport au ressort d'embrayage le ressort de rattrapage 45, qui est engagé par friction avec l'arbre primaire est mis par là en engagement avec l'extrémité libre 31 du ressort d'embrayage. L'extrémité 47 du ressort de rattrapage produit une force contre 1'extrémité libre 31 du ressort d'embrayage 19 qui resserre le ressort d'embrayage sur 25 l'arbre primaire 13. Cette force d'enroulement produit ainsi une force additionnelle normale entre la surface de l'arbre primaire et la surface inférieure du ressort d'embrayage 19, augmentant par là la traction et évitant un glissement ultérieur. Ensuite, à la.fois le ressort d'embrayage 19 et le ressort de rattrapage 45 tournent à la vitesse déterminée par la vitesse de 30 l'arbre porte outil primaire jusqu'à ce qu'un autre glissement se produise. Si un tel autre glissement se produit, le ressort de rattrapage est de nouveau en action d'une façon similaire à celle décrite ci-dessus pour augmenter la force normale sur le ressort d'embrayage 19. Le ressort de rattrapage 45 est pré-chargé sur l'arbre primaire 13 de 35 telle sorte qu'il fournisse une force suffisante pour aider le resserrement du ressort d'embrayage 19. Puisque le ressort de rattrapage est de façon inhérente auto-compensateur pour l'usure de friction la force qu'il applique au ressort d'embrayage 19 est relativement constante durant la vie du dispositif. Dans les dispositifs d'embrayage où la vitesse de l'arbre d'entrée ou 40 arbre primaire est relativement importante par rapport au temps nécessaire au 69 10802 5 2010857 ressort d'embrayage 19 pour se resserrer, le ressort de rattrapage 45 peut être utilisé pour sts! Miser Îk temps de serrage du ressort d'embrayage 19. Dans un tel dispositif, le ressort dé rattrapage 45 engage l'extrémité libre 31 du ressort d'embrayage et l'amène à se déplacer à la vitesse élevée de l'arbre 5 primaire 13. Cela provoque le serrage de l'extrémité libre du ressort d'ombraya-ge 19 à une vitesse déterminée par l'arbre primaire, vitesse qui sera plus rapide que la vitesse de serrage normale du ressort-: d'embrayage lui-même. Puisque le temps de serrage dépendra primitivement de la vitesse de rotation de l'arbre primaire, ce temps de serrage tendra à être stable et prévisible. 10 Bien que l'on ait figuré le ressort de rattrapage 45 eomme ne comprenant qu'approximativement 3/4 d'une simple spire ressort, il peut comprendre plusieurs spires augmentant par là la quantité de force qu'il peut transmettre à l'extrémité libre 31 du ressort d'embrayage 19, De plus, l'extrémité 47 du ressort de rattrapage 45 est décrite comme agissant directement contre l'ex-15 trémité libre 31 du ressort d'embrayage 19. Il est possible aussi de modifier le dispositif d'embrayage de l'invention présente sans sortir du cadre et de l'esprit de l'invention en fixant 1'extrémité du ressort de rattrapage 45 à l'intérieur d'une ouverture du manchon d'embrayage 33 et d'agir par là sur l'extrémité libre 31 du ressort d'embrayage qui est aussi localisé à l'intérieur 20 d'une ouverture 35 du manchon d'embrayage 33. Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur les dessins, les caractéristiques essentielles de l'invention appliquées à un mode de réalisation préférée de celle-ci, il e^t évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiles sans pour 25 autant sortir du cadre de ladite invention. 69 10802 G REVENDICATIONS 2010857 1. Mécanisme d'embrayage pour coupler un organe menant à un organe mené caractérisé en ce qu'il comporte : - un arbre primaire d'entrée, - un arbre secondaire coaxial avec ledit arbre d'entrée, 5 - un premier ressort hélicoïdal ayant des spires entourant élastiquement les dits arbres primaire et secondaire, - des moyens de -fixation pour fixer ledit premier ressort sur ledit arbre secondaire. - un second ressort préchargé élastiquement et coopérant par friction 10 avec ledit arbre primaire, ledit second ressort ayant une partie qui peut coopérer avec une partie dudit premier ressort pour fournir une force de serrage audit premier ressort lorsqu'il se produit un mouvement relatif entre ledit premier ressort et ledit arbre primaire. 15 2. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un élément d'arrêt à commande sélective pour agir sur ledit premier ressort afin de le desserrer sur ledit arbre primaire et le maintenir dans une position desserrée et de façon à vaincre la force-de serrage dudit second ressort, le desserrage dudit premier ressort découplant l'arbre primaire de l'ar- 20 bre secondaire et ledit second ressort glissant par rapport audit premier arbre lorsque ledit élément d'arrêt est actionné... 3. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 2 caractérisé en ce que ladite partie dudit premier ressort est constituée par l'extrémité de celui, et en 25 ce que ledit élément d'arrêt agit sur ladite extrémité. 4. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 2 caractérisé en ce que ladite force de serrage engendrée par le second ressort assure le serrage dudit premier, ressort sur ledit arbre primaire avant que ledit premier ressort ef- 30 fectue de lui-même son action de serrage sur l'arbre primaire.