Brevet FR2231145A1 — publié le 19741220

I1 est utile d'intercaler, entre un moteur électrique et l'appareil entraîné, un coupleur autorisant un certain glissement lors du démarrage, de manière à assurer une transmission progressive du couple engendré par le moteur0 Non seulement les machines sont ainsi soustraites aux fatigues résultant de démarrages brutaux, mais encore la pointe de courant lors du démarrage se trouve grandement réduite0 De plus, dans le cas d'un blocage de la machine entrai- née, en marche normale, le coupleur fonctionne en limiteur de couple en autorisant un glissement entre le moteur et cette machine . La demanderesse s'est posé le problème de intégrer un tel coupleur à un moteur électrique, de manière qu'un meme modèle de coupleur puisse outre associé à des moteurs électriques de puissances, donc de dimensions, différentes, que l'ensemble du moteur et du coupleur forme un bloc d'emploi commode et qu'enfin se trouvent respectées les dispositions et dimensions standardisées qui sont actuellement adoptées pour les moteurs électriques dans les échanges internationaux. L'invention permet de résoudre ce problème par une combinaison de plusieurs moyens comprenant : l'utilisation comme transmetteur de couple d'un coupleur du type dit "à poudre* fonc- tionnant par compression centrifuge d'une masse pulvérulente, le plus souvent d'une masse ae poutre d'acier, l'adaptation de l'arbre de sortie de ce coupleur de manière qu'il puisse recevoir des bouts d'arbre interchangeables, reproduisant dans leur partie finale les cotes de l'arbre de sortie des moteurs électriques, enfin l'assemblage de ce coupleur avec le moteur électrique au moyen d'un bati se centrant et se fixant sur la face de sortie d'arbre de ce moteur, et dont la face correspondant à la sortie d'arbre du coupleur reproduit, dans ses caractéristiques essentielles de disposition et de dimension, celles du carter du moteur électrique. De préférence, l'arbre d'entrée du coupleur est alésé pour recevoir l'arbre de sortie du moteur électrique et est associé à un assemblage à cbne permettant de le solidariser d'arbres de diamètres différents. Ces dispositions permettent d'obtenir un ensemble compact s'utilisant de la même manière que le moteur électrique seul, sans complications de montage, tandis qu'un même modèle de coupleur peut dtre utilisé pour tous les moteurs électriques d'une gamme déterminée de puissances0 La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donne à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut Qtre réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention0 La figure 1 montre en coupe axiale la face de sortie d'arbre du carter d'un moteur électrique, le coupleur à poudre associé et le bati contenant et fixant ce coupleur sur le carter du moteur. La figure 2 représente dans sa moitié de gauche une demicoupe transversale selon IIa-IIa de la figure 1 et dans sa moitié de droite une demi-coupe transversale selon IIb-IIb. La figure 3 représente en coupe axiale le coupleur séparé du moteur électrique avec, à gauche, un assemblage à cône pour liaison à l'arbre de sortie du moteur et, à droite, un bout d'ar bre destiné àformer 1' arbre de sortie de l'ensemble moteur- coupleur. Sur les figures 1 et 2 on voit en l la face du carter d'un moteur électrique, pour le reste non représenté, à travers laquelle sort 1' arbre 2 qui doit être relié à la machine à entrat- ner. Pour une puissance du moteur déterminée, cette face est standardisée dans ses dimensions, dans la répartition et les dimensions de trous périphériques 3 destinés à la fixation du moteur, enfin dans le diamètre et dans la saillie d'un épaulement circulaire 4 servant au centrage. La longeur et le diamètre de 1' arbre de sortie 2 sont également standardisés. Ces dimensions sont naturellement valables pour une puissance de moteur donne et varient de façon standardisée dans une gamme donnée de puissances. Cette standardisation constitue un avantage pour les usagers oui peuvent choisir entre diverses marques en restant assurés de conditions de montage identiques. Le transmetteur de couple ou coupleur du type dit "à poudre", représenté isolément sur la figure 3, comporte une capacité 5, de forme générale torique, constituée par deux demicoquilles assemblées entre elles par boulons et écrous 6. Dans le plan de symétrie de cette capacité se trouve un disque 7 dont la périphérie comporte des ondulations orientées radialement et à profondeur croissant vers l'extérieur du disque. La capacité 5, remplie d'une matière pulvérulente, par exemple de poudre d'acier, en quantité telle qu'au repos cette poudre soit lâche sans compression, et le disque 7 sont montés sur des arbres ayant le même axe géométrique A-A, mais séparés l'un de l'autre. De la sorte une rotation imprimée à la capacité 5 détermine, par l'action de la force centrifuge, la compression de la poudre vers sa périphérie et le serrage de cette poudre contre la périphérie ondulée du disque 7, compression et serrage qui croissent en fonction de la force centrifuge, donc de la vitesse de rotation imprimée à la capacité 5. Le couple moteur est ainsi transmis au disque 7 par la poudre comprimée et comme cette compression va en croissant au fur et à mesure de l'augmentation de vitesse de la capacité 5, le glissement initial entre la capacité 5 et le disque 7 va en diminuant progressivement jusqu'à devenir nulO Le fonctionnement de tels coupleurs à poudre est d'ailleurs bien connu dans son principe. Le coupleur qui est représenté est cependant réalisé d'une façon particulière dans le but qui a été exposé dans le préambule de la présente description. la capacité 5 est portée par un moyeu creux comprenant une partie d'entrée 9 destinée à être solidarisée de 11 arbre de sortie du moteur électrique, ledit moyeu étant fixé par des boulons 9a sur l'une des demi-coquilles constituant la capacité 5. La partie d'entrée 9 du moyeu présente une surface interne conique 10 dont la petite base a un diamètre dl supérieur au diamètre de l'arbre de sortie qui est le plus élevé dans la gamme de puissances des moteurs électriques auxquels on veut appliquer le coupleur0 La forme conique de l'alésage 10 permet de faire l'accouplement sur l'arbre de sortie 2 du moteur électrique au moyen de la clavette fendue 1l à surface externe conique que l'on voit à gauche de la figure 3, et qui vient se serrer sur 1' arbre de sortie 2, entre cet arbre et le cône 10, au moyen d'une tige filetée 12 se vissant dans des filets d'une rainure cylindrique 13 pratiquée dans la partie 9. Une clavette axiale 14 empêche en outre tout glissement en rotation entre la clavette 1l et l'arbre du moteur0 I1 est ainsi possible de relier l'entrée du coupleur à des arbres 2 de divers diamètres et longueurs. Le disque 7 est monté sur un bout d'arbre creux 15 dont un prolongement 15a vient se centrer dans le moyeu de la capacité 5 par des roulements 16. L'alésage 17 de cet arbre a un diamètre fixe d2 et cet alésage est destiné à recevoir des bouts d'arbre interchangeables, tels que celui visible à la droite de la figure 3, dont chacun comporte une partie 18 de diamètre d2 avec le Jeu voulu pour l'embottement dans l'alésage 17 et une partie 19 destinée à faire saillie à l'extérieur du coupleur pour constituer l'ar- bre de sortie. Cette partie 19 a une longueur et un diamètre égaux à ceux de l'arbre de sortie 2 du moteur électrique auquel le coupleur doit être adapté. De la sorte on peut, après avoir monté le coupleur sur l'arbre de sortie du moteur électrique, choisir le bout d'arbre 18, 19 que l'on monte à la sortie du coupleur pour retrouver les cotes standardisées de l'arbre de sortie du moteur électrique. Le bout d'arbre 18, 19 se fixe dans l'arbre creux 15 du coupleur au moyen d'un boulon 20 (voir figure 1) se vissant dans un trou taraudé excentré 21 de la partie 18. Ce boulon 20 prend appui sur un disque 22 qui, lors du vissage du boulon, vient comprimer un empilage de rondelles élastiques 23 contre un épaulement 24 de 1' arbre creux 15, 1' extrémité de la partie 18 qui comporte le trou taraudé 21 pour le boulon étant de préférence décolleté pour le montage des rondelles 23. Un bâti, maintenant le coupleur bien centré contre la paroi 1 du carter du moteur électrique, comporte une couronne intérieure 25 coaxiale à À-Â et recevant un roulement 26 dans lequel l'arbre de sortie creux 15 du coupleur est monté à rota tison0 A la périphérie de cette couronne 25 sont assujettis, par exemple par soudage, un certain nombre de bras radiaux 27 (8 bras dans l'exemple du dessin) soudés à leurs extrémités dans des fers 28 profilés en V, disposés parallèlement à l'axe A-A et formant ensemble une sorte de cage. A une extrémité, ces fers 28 sont soudés sur une couronne 29 centrée sur l'épaulement 4 de la face de carter 1 et fixée sur cette face par des boulons 30 engagés dans les trous 3 qu'elle comporte0 A l'autre extrémité, ils sont soudés sur une couronne 31 adaptée pour reproduire les caractéristiques standardisées de la face de carter 1, soit la couronne de trous 32, de même répartition et même diamètre que les trous 3, et l'épaulement 33 de même diamètre et de même saillie que ltépaulement 4. On voit que, grâce aux dispositions décrites et par le choix convenable du bout d'arbre 18, 19 monté sur la sortie du coupleur, il est possible d'obtenir un ensemble moteur-coupleur dont la face de sortie reproduit, dans ses parties essentielles standardisées, la face de sortie du carter du moteur électrique. I1 convient de noter que le recours à un coupleur à poudre est particulièrement important, En effet, cet appareil se prête bien à la réalisation du but recherché, en raison de son faible encombrement pour une efficacité élevée, Ainsi, la demanderesse a trouvé par exemple qu'un même modèle de coupleur peut être exécuté avec un diamètre hors tout de 315 mm convenant à ltéquipement de tous les moteurs électriques de la gamme standardisée de 15 à 100 CV. Un disque 34 peut dtre soudé entre les couronnes 25 et 31 pour fermer du capté de l'arbre de sortie 11 espace occupé par le coupleur. Dans le même but une tôle cylindrique peut être placée autour des fers 28o I1 va d'ailleurs de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et qu'on pourrait le modifier notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour dela du cadre de l'invention. REVE]DIXATIONS 1, Combinaison d'un moteur électrique et d'un transmetteur de couple, associés de manière à former un bloc, caractérisée en ce que le transmetteur de couple est du type dit "à poudre", avec un arbre d'entrée adapté pour s'accoupler à arbre de sortie du moteur électrique et un arbre de sortie adapté pour recevoir des bouts d'arbre interchangeables reproduisant dans leur partie finale les cotes de l'arbre de sortie du moteur électrique, ce coupleur étant en outre assemblé au carter du moteur électrique au moyen d'un btti adapté pour se centrer et se fixer sur la face de sortie de ce carter et présentant, du c8té de la sortie d'arbre du coupleur, des caractéristiques de dispositions et de dimensions reproduisant celles du moteur électrique. 2. Moteur-coupleur selon 1, caractérisé en ce que l'arbre d'entrée du coupleur i poudre est creux et comporte un alésage conique dont la petite base a un diamètre supérieur au diamètre de 1' arbre de sortie le plus grand dans la gamme de moteurs auxquels le coupleur doit titre associé, la liaison à l'arbre de sortie du moteur électrique se faisant par clavette conique0 3. Moteur-coupleur selon 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ar- bre de sortie du coupleur comporte un alésage de diamètre fixe dans lequel est monté un bout d'arbre interchangeable dont la partie libre reproduit les cotes de l'arbre de sortie du moteur élee- trique. 4. Noteur-coupleur selon 3, caractérisé en ce que le bout d'arbre se fixe au moyen d'un boulon excentré contre un épaulement de l'arbre creux du coupleur, de préférence avec interposition de rondelles élastiques. 50 Noteur-coupleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre de sortie creux du coupleur est maintenu et centré par un roulement dans un btti qui se fixe sur le carter du moteur électrique et comporte une couronne dont la disposition ainsi que les perçages reproduisent ceux de la face de sortie du moteur électrique. 6. Moteur-coupleur selon 5, caractérisé en ce que ledit bftti se compose de deux couronnes périphériques réunies par un cylindre ou par des génératrices, l'une de ces couronnes étant adaptée pour se centrer et se fixer à la périphérie du carter du moteur éleo- trique, tandis que l'autre, reproduisant les caractéristiques standardisées du carter du moteur électrique, est réunie à un bout liement centrez centrant et supportait l'arbre de sortie du ooil- pleur.