Brevet FR2298265A1 — publié le 19760820

La présente invention se rapporte à une tondeuse à gazon à commande motrice, dans laquelle on a prévu, entre l'arbre du moteur et l'arbre du couteau, un embrayage électromagnétique auquel est rattaché un frein qui entre en action, lors du débrayage, pour arrêter l'arbre du couteau d > une manière accélérée. Une combinaison embrayage-frein de ce type est décrite dans la demande de brevet No 2.115.921 publiée en République Fédérale d'Allemagne, en prenant comne exemple une tondeuse à gazon commandée par un moteur à combustion interne. Comme source de courant, on doit utiliser ici évidement une génératrice conçue comme une génératrice à étincelle d'allumage et ne rendant disponible par conséquent qu'une puissance électrique relativement faible. Par conséquent, le problème posé par la présente invention consiste à réaliser un embrayage électromagnétique d'une nature telle que la fonction de sécurité recherchée, d'une part, et un accouplement pendant la marche, d'autre part, soient garantis. Ce problème est résolu, conformément à l'invention, en ce sens que l'arbre du moteur soutient l'électroaimant en forme de cuvette de l'embrayage électromagnétique, dont lsinduit contenu conçu comme un disque d'entrainement supporte un disque de frein qui est forcé, lorsque l'embrayage est désexcité, par la force de ressorts, axialement contre une garniture de friction annulaire solidaire de l'enveloppe. Cette forme de réalisation est avantageuse, en ce sens que seul le disque d'entratnement relativement léger, qui tourne avec l'arbre du couteau, doit nécessairement être attiré par l'aimant à l'encontre de la force des ressorts de freinage et qu'un noyau d'électro-aimant, présentant un retour magnétique d'une résistance magnétique extreement faible, tourne avec l'arbre du moteur, point n'étant besoin de freiner cette lourde masse, car sa rotation par inertie à 1état débrayé non seulement est inoffensive, mais même utile. Des lors, le fonctionnement par inertie est non seulement inoffensif, mais meame désiré.L'avantage du frein réside non seulement dans lsarrêt relativement de courte durée du couteau, mais aussi dans le fait que ceci est rendu possible en dépit de la poursuite du fonctionnement du moteur. Dans un moteur à combustion interne, le couteau peut également être arrêté par la compression en un temps extrêmement court lors de la mise hors circuit, Il en résulte donc que le moteur doit de nouveau être chaque fois remis en marche. Ceci est très fatiguant et accaparant. Un avantage de la présente invention consiste dès lors en ce que le couteau est en réalité freiné, alors que le moteur poursuit son fonctionnement et qu'un nouveau démarrage de ce moteur n > est donc pas nécessaire. Conformément à un exemple de réalisation préféré de l'invention, un frein à glissement est prévu entre le disque d'entratnement et l'arbre du couteau. Ce frein se compose selon un mode d'exécution préféré, d'un embrayage à roue libre en dents de scie dont l'élément récepteur est fixé sur l'arbre du couteau, tandis que son élément de commande est monté sur le disque d'entrainement. Ainsi, la force de freinage est multipliée par le soutien de la force des ressorts et un autre avantage est obtenu, en ce sens que les ressorts écartant par pression le disque d'entrainement peuvent avoir des dimensions relativement petites, de sorte que même la force d'attraction de l'électro-aimant ne doit pas non plus nécessairement être trop forte et qu'une puissance électrique relativement faible, qui peut être fournie, par exemple, par un second enroulement de la bobine de magnéto pour l'allumage du moteur à combustion interne, est nécessaire pour l'accouplement et l'excitation de l'aimant. Au lieu de ce qui précède, l'arbre du moteur à combustion interne-peut entraîner également une petite génératrice supplémentaire, par exemple, sous la forme d'une dynamo disponible dans le commerce et qui, de son côté, alimente l'aimant. Dans ces conditions, le retour peut se faire par lsintermédiaire de la masse, tandis que l'amenée n'est réalisée que par l'intermédiaire d'un montage à bagues collectrices. La mise en oeuvre de l'invention dans des tondeuses à gazon entraînées par un moteur à combustion interne est particulièrement avantageuse, car il faut prévoir, comme source de tension, uniquement des génératrices supplémentaires dont les dimensions sont relativement petites et qui produisent une force d'embrayage suffisante par l'intermédiaire de l'embrayage magnétique, étant donné que la force de freinage ne doit pas nécessairement être exercée par les ressorts, mais bien par le frein, à glissement Toutefois, l'invention peut aussi hêtre utilisée dans des tondeuses à gazon commandées par un moteur électrique, de sorte que dans le cas de tondeuses à gazon entralanées à partir du réseau, l'amenée de courant à l'électro-aiment doit se faire par l'intermédiaire de deux bagues collectrices, tandis t que dans le cas d'une tondeuse à gazon alimentée par une batterie, le circuit de retour peut avoir lieu également par l'intermédiaire de la masse. Dans tous les cas, le frein à glissement peut être sollicité pour un arrêt sûr en désexcitant l'embrayage magnétique. L'interrupteur pour l'alimentation en courant peut être commandé, comme décrit dans la demande de brevet No 2.115.921 publiée en République Fédérale d'Allemagne, en fonction du montage d'un dispositif de réception d'herbes ou d'un mécanisme de déviation, mais aussi par d'autres organes de couplage, par exemple, par l'intermédiaire de l'accélérateur du moteur à combustion interne. Dans les tondeuses à gazon commandées par un moteur électrique, la mise hors circuit de l'alimentation du moteur électrique a lieu simplement par la déconnexion du moteur ou meme uniquement de l'aimant, ai lon souhaite. que le moteur continue à fonctionner. Un fonctionnement en roue libre résulte de la désexcitation de cet accouplement, c'est-à-dire de la mise hors circuit de lsélectro Z imant. Ceci signifie qu'après freinage initial du disque d'entratnement, les dents de scie s'engagent l'une dans l'autre par la force engendrée par les ressorts et exercent une sollicitation axiale sur le disque d'entratnement en appliquant une force de pression élevée supplémentaire, de sorte que la force normale augmente perpendiculairement à la surface de friction du frein et que la force de friction s'accrott par conséquent d'une valeur considérable. De cette façon, l'arbre du couteau peut être arrêté presque instantanément. La montée des dents de scie ou des surfaces d'accès en forme d'hélice de l'embrayage en dents de scie est déterminée conformément à la force de freinage admissible et nécessaire, si bien qu'un freinage optimal est rendu possible. I1 importe peu que, dans cette forme de réalisation, l'arbre du moteur continue à tourner par inertie pendant un temps prolongé avec l'électro-aimant de l'embrayage, même lors d'une mise hors circuit finale, car ces pièces tournent à l'intérieur de l'enveloppe et aucun endommagement ne peut être provoqué. Si le travail est seulement interrompu, il est préférable de laisser le moteur poursuivre son fonctionnement, afin de pouvoir continuer immédiatement à travailler après l'accouplement, sans devoir attendre que le moteur ait atteint sa pleine puissance. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-après à l'aide du dessin annexé au présent mémoire. La seule figure du dessin est une coupe de la commande du couteau d'une tondeuse à gazon réalisée conformément à linvention. L'arbre 10 disposé verticalement du moteur 12 soutient, à l'état protégé par des boulons filetés axiaux 14, le noyau magnétique 18 pourvu d'une bobine 16, appartenant à un électro-aimant, conçu en général sous la forme d'une cuvette et entouré d'une enveloppe 20 dans sa partie supérieure. Sur cette enveloppe 20, on a vissé une enveloppe 22 semblable à un bottier et isolant dans le bas le système d'embrayage. Sur la face extérieure du noyau 18 de l'électro-aimant, on a prévu un montage à bagues collectrices 24, avec lequel sont en liaison deux balais d'amenée de courant 26 qui peuvent Qtre reliés à la source de tension par des conducteurs non représentés. Le montage à bagues collectrices 24 comprend une ou deux bagues collectrices, selon que le retour du courant peut se faire ou non par la masse. Le bottier de fermeture 22 supporte, par 1in- termédiaire d'un roulement à billes 28, l'arbre 30 pourvu, de son côté, du couteau 34 tournant horizontalement dans une cage protectrice 32. L'arbre 30 du couteau est muni, dans sa partie supérieure entourée du noyau magnétique 18 en forme de cuvette, d'une bride 36 se développant vers l'extérieur, dotée d'une couronne 38 en dents de scie dirigée axialement vers le bas et coopérant, à la façon d > un embrayage à roue libre en dents de scie, avec une couronne 40 également en dents de scie,conçue d'une manière analogue. La couronne 40 en dents de scie comprend sur la périphérie intérieure, un disque d'entratnement annulaire 42 qui sert d'induit à l'électro-aimant 18; 16.A l'état embrayé (représenté au dessin) le disque aX entratnement 42 entre en prise par friction avec une garniture 44 du noyau magnétique 18, de sprte que l'arbre 30 du couteau est mis en rotation par l'intermédiaire de l'embrayage en dents de scie 38, 40. Lors de la mise hors circuit du moteur et de l'embrayage, le disque d'entratnement 42 s'abaisse et est forcé vers le bas par la force des ressorts 46 situés entre les couronnes 38 et 40 de l'accouplement en vue de les écarter l'une de l'autre. De plus, une garniture de friction 48, fixée sur la face inférieure du disque d'entratnement, est forcée contre une surface de friction 50 du bottier 22.Des lors, le fonctionnement du disque daen- tratnement 42 est retardé, de sorte que l'arbre du couteau tend à dépasser le disque d'entrainement. Au cours de ce mouvement de dépassement, les surfaces obliques des embrayages en dents de scie 38 et 40 glissent les unes sur les autres, comme le caractérise la représentation individuelle A, et une force axiale considérable P dont la grandeur dépend de la montée des surfaces obliques et de l'énergie de rotation de l'arbre et de son couteau de coupe, est exercée sur le disque d'entrainement. De cette façon, l'arbre du couteau peut être arrêté presque instantanément et des détériorations sont ainsi évitées en toute sécurité. I1 est possible de prévoir un autre renforcement de la sécurité de fonctionnement en utilisant des interrupteurs de sureté électriques qui ne maintiennent lembrayage magnétique dans l'état excité que si la tondeuse à gazon est utilisée conformément à sa destination, et qui mettent hors circuit, par exemple, l'embrayage magnétique et, par conséquent, branchent le frein lorsque la tondeuse est soulevée, par exemple au-delà d'un certain angle, ce qui se produit notamment lorsqu'une inspection des couteaux est nécessaire. Bien entendu diverses modifications peuvént être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui 'rient d'etre décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENZICATIONS 1. Tondeuse à gazon à commande motrice, dans laquelle on a prévu, entre l'arbre du moteur et l'arbre au couteau, un embrayage électromagnétique auquel est rattacné ur frein qui entre en action, lors du débrayage, pour arrêter l'arbre du couteau d'une manière accélérée, caractérisée en ce que l'arbre (10) du moteur soutient l'électro-aimant (18,16) en forme de cuvette de l'embrayage électromagnétique, dont l'induit conçu comme un disque d'entraînement (42) supporte un disque de frein (48) qui est forcé, lorsque l'embrayage est désexcité, par la force des ressorts (46), axialement contre une garniture de friction (50) solidaire de l'enveloppe. 2. Tondeuse à gazon suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'alimentation en courant de la-bobine (16) de l'électro-aimant a lieu par l'intermédiaire d'un montage extérieur à bagues collectrices (24) du noyau magnétique (18) ; et en ce que des balais d'amenée de courant (26) frottent sur ce montage à bagues collectrices (24). 3. Tondeuse à gazon suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le retour de la bobine magnétique (16) a lieu par l'intermédiaire de la masse. 4. Tondeuse à gazon suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'un frein à glissement (38, 40) est prévu entre le disque d'entratnement (42) et l'arbre (30) du couteau. 5. Tondeuse à gazon suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le frein à glissement se compose d'un embrayage à roue libre en dents de scie (38, 40), dont l'organe récepteur (38) est fixé sur l'arbre (30) du couteau, tandis que son organe de commande (40) est monté sur le disque d > en- tratnement -(42). 6. Tondeuse à gazon suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée én ce que l'électroaimant est alimenté par l'intermédiaire d'une génératrice commandée par l'arbre du moteur ou, par exemple, par une seconde bobine de la magnéto type volant d'un moteur à comhastion interne.