Brevet FR2471517A1 — publié le 19810619

La présente invention concerne un dispositif de freinage et d'embra- yage combiné à commande électromagnétique, comportant deux embrayages disposés symétriquement par rapport à un plan médian, dont l'un des embrayages sert de frein tel qu'utilisé couramment sur les métiers à tisser. Les mécanismes d'entraînement, en particulier ceux utilisés pour l'entraînement des métiers à tisser, comportent fréquemment des combinaisons de frein et d'embrayage, pour permettre la transmission de couples importants et pour permettre un arrêt immédiat, ces dispositifs devant permettre un enclenche- ment rapide, être peu encombrants et n'avoir qu'un faible moment d'inertie, au moins du côté de la commande. En outre, ils doivent avoir une robustesse mécani- que importante et pouvoir transmettre des variations de couple tout en se mon- tant facilement et en ne nécessitant qu'un entretien modeste. Quelques unes de ces caractéristiques sont obtenues grâce à la combinaison d'un embrayage et d' un frein sous la forme d'une seule unité. Pour réaliser un tel dispositif, on assemble deux embrayages sensiblement identiques, et on les dispose symétrique- ment par rapport à un plan de telle manière que le corps magnétique soit rendu solidaire du boîtier grâce à des disques de fixation centraux. Dans l'un de ces dispositifs connus (voir le catalogue SIEMENS KB, partie 8, 1979 page 10) le disque d'induit est relié du côté de l'embrayage à un élément disposé du côté commande, par l'intermédiaire d'un ressort diaphragme solidaire en rotation et mobile axialement, et mobile en rotation avec cet élément, tandis que le dis- que d'induit du côté frein est fixé au boîtier de façon non rotative et n'est déplaçable axialement que par le ressort diaphragme. Les deux rotors, les dis- ques d'embrayage et les disques d'induit sont de ce fait solidaires de l'arbre d'entraînement et serrent axialement la bague intérieure d'un roulement à rou- leaux entre leurs surfaces frontales intérieures. La bague extérieure du rou- lement à rouleaux est serrée entre les deux corps magnétiques, de sorte qu'à la fois les corps magnétiques et les trois disques de fixation sont en appui sur l'arbre d'entraînement par l'intermédiaire de ce roulement. Les deux corps magnétiques sont reliés au moyen de boulons fixés au boîtier et traversant les disques de fixation, cette fixation étant telle qu'elle empêche toute rotation relative mais permet cependant un déplacement axial pour éviter de déformer le roulement à rouleaux. Pour permettre le montage des corps magnétiques sur l'ar- bre d'entraînement, cet arbre doit être monté sur des paliers, ce qui implique un encombrement relativement important selon la direction axiale. Par consé- quent, si l'on souhaite réduire l'encombrement axial, c'est-à-dire lorsque l'on souhaite supprimer un des paliers, un renversement du boîtier du corps magné- tique et de l'arbre d'entraînement, c'est-à-dire un montage de l'arbre d'entraî- nement à l'aide du dispositif de fixation du corps magnétique au boîtier, n'est pas possible, du fait que la liaison du corps magnétique et du boîtier n'est z 2471517 que très instable. D'autre part, le montage des corps magnétiques au moyen de trois disques de fixation est particulièrement encombrant et nécessite une pla- ce importante selon une direction axiale. - La présente invention se propose de pallier ces inconvénients, en réa- lisant un dispositif de freinage et d'embrayage combiné, peu encombrant, et per- mettant de supporter l'arbre d'entraînement par ses éléments constructifs, évi- tant ainsi le recours à des paliers radiaux destinés au montage de l'arbre d'en- traînement. Ce dispositif doit être mécaniquement très robuste, d'un montage fa- cile et ne nécessiter qu'un réglage et un entretien réduits. Ce but est atteint grâce au dispositif selon l'invention caractérisé en ce que les deux organes magnétiques sont tous deux montés sur le corps de l'organe magnétique, ce corps étant solidaire du boîtier, en ce que deux rotors sont reliés axialement l'un à l'autre, de manière à n'autoriser ni coulissement longitudinal ni déplacement rotatif relatifs, constituent un groupe rotor et pin- cent simultanément entre eux la bague intérieure du roulement à billes, en ce que le groupe rotor est en appui contre la face lisse intérieure de l'oragne ma- gnétique par l'intermédiaire du roulement à billes, et en ce que l'arbre d'en- trainement est monté de façon fixe dans l'ouverture intérieure du groupe rotor. Le dispositif de freinage et d'embrayage combiné selon l'invention se compose d'un seul corps magnétique directement fixé au boîtier et inamovible radialement et axialement, ce corps présentant un plan de symétrie et portant les deux bobines à ses deux faces frontales. Les deux rotors, les disques d'em- brayage et les disques de freinage sont également reliés à un élément de cons- truction par l'intermédiaire de boulons disposés à leurs moyeux, de façon àê- tre solidaires en rotation et en coulissement, et enserrent simultanément entre eux la bague intérieure d'un roulement à rouleaux, dont la bague extérieure est en appui contre la face extérieure lisse du corps magnétique. L'arbre d'entraî- nement est monté à l'intérieur du passage intérieur du groupe rotor, ce qui permet un montage radialement autoportant de l'arbre d'entraînement et du grou- pe rotor sur le corps magnétique solidaire du boîtier par l'intermédiaire du roulement à rouleaux. Le corps magnétique comporte de préférence une entaille radiale qui se prolonge jusqu'au niveau de la surface périphérique extérieure des bobines magnétiques, ce qui diminue la dispersion du flux magnétique. Selon une forme de réalisation particulière, il est avantageux d'a- gencer le corps magnétique de telle manière qu'il soit symétrique par rapport à un plan médian, l'avantage étant une grande facilité de fabrication. Selon une autre forme de réalisation de la présente invention, l'ar- bre d'entraînement est relié au groupe rotor par l'intermédiaire d'un élément de serrage. Cette solution a comme avantage de permettre un agencement axial 2 4 715 1 7 précis du groupe rotor par rapport au corps magnétique, tout en autorisant un montage simple et rapide de l'ensemble. Pour permettre la réalisation d'un dispositif ayant un faible encom- brement radial, tout en autorisant la transmission de couples importants, les disques d'induit et les rotors sont agencés de manière à permettre la double circulation du flux magnétique (modèle d'utilité allemand 69 49 530), ce qui engendre également une construction très compacte selon une direction radiale. Pour assurer une fixation robuste du corps magnétique au boXtier, ce boîtier comporte de préférence un flasque de fixation en forme de cloche, au- quel est monté d'une part le corps magnétique et d'autre part les disques d'in- duit du frein par l'intermédiaire d'un ressort diaphragme. D'autres avantages de la présente invention apparaîtront de façon plus précise à la descriptiond'unexemple de réalisation et en référence au dessin annexé qui représente une vue en coupe axiale de la moitié supérieure d'un dispositif de freinage et d'embrayage combiné selon l'invention. Le dispositif de freinage et d'embrayage combiné 6 représenté par la figure, comporte un corps magnétique 18 symétrique par rapport à un plan mé- dian, se composant d'une moitié gauche 13 et d'une moitié droite 23 pouvant être assemblées. En son milieu, le long de la surface de séparation 19, se trouve un évidement 20 ménagé dans le corps magnétique 18 qui se prolonge jus- qu'au niveau des surfaces périphériques extérieures des bobines magnétiques 14 et 22. En outre, le corps magnétique 18 comporte une ouverture 15 permettant le passage des extrémités des bobines magnétiques. Le corps magnétique 18 est fi- xé au flasque de montage 24 au moyen de boulons 17, ce flasque étant luimême relié au boîtier 32 par des vis 35. Deux rotors, un disque d'embrayage 12 et un disque de freinage 27 entourent le corps magnétique 18 à ses extrémités por- tant les bobines magnétiques, et sont reliés entre eux et fixés par des vis 38 à un groupe rotor 37 en enserrant axialement entre eux la bague intérieure 3 d'un roulement à billes 4. Le groupe rotor est monté rigidement sur l'arbre d'entraînement 40 sur lequel il s'appuie par sa face intérieure 39. Du côté du moyeu du groupe rotor 37, est ménagé un évidement 2 dans lequel est dispo- sé un élément de serrage 1 grâce auquel le groupe rotor 37 est rendu solidaire de l'arbre d'entraînement 40. Le roulement à billes 4 est disposé de telle ma- nière que sa bague extérieure 5 affleure la surface périphérique intérieure 34 du corps magnétique 18, de telle manière qu'il puisse être coulissé axialement, supprimant ainsi un risque de distorsion. Un disque d'induit 28 du frein est relié de façon connue en soi par l'intermédiaire d'un ressort diaphragme 29, d'un disque de fixation 30 et de boulons 33 au flasque de fixation 24, de tel- le manière qu'il soit fixe en rotation mais amovible axialement. De façon ana- logue, un disque d'induit 10 de l'embrayage est relié à une poulie d'entraîne- 24 7 1517 ment 7 de l'élément d'entraînement par l'intermédiaire d'un ressort diaphragme 9, -d'un disque de fixation 8 et de boulons 33. Entre la face frontale du corps magnétique 18 et la surface intérieure du rotor est prévu un jeu 25. Les dis- ques d'induit et les rotors comportent, de façon connue en soi, des évidements ou des zones dans lesquelles des matériaux non magnétiques sont incrustés, de telle manière qu'une double circulation du flux magnétique telle que représen- tée par la référence 11, soit obtenue. Lors de la livraison, le dispositif d'embrayage freinage combiné est quasiment monté et se présente sous la forme de trois petits groupes d'éléments: d'une part le disque d'induit avec le ressort diaphragme et le disque de fixa- tion correspondant, et un groupe d'éléments plus important comportant-le groupe rotor, le corps magnétique 18 et l'élément de serrage 1. Lors du montage, on fixe d'abord le groupe des disques induits (28, 29, 20) au flasque de fixation 24 solidaire du boîtier 32, puis l'on adapte l'arbre d'entraînement 40, le groupe rotor y compris le corps magnétique 18 et l'on fixe ledit corps magnéti- que aux flasques de fixation 24 à l'aide des vis 17. Simultanément, on règle la position du groupe rotor par rapport au corps magnétique pour déterminer avec précision l'espace 25, puis par commande de l'élément de serrage 1, on rend so- lidaire ces éléments de l'arbre d'entraînement 40. Le deuxième groupe de disques d'induits (10, 9, 8) est fixé à la poulie 7 et disposé simultanément avec cette poulie dans sa position axiale correcte. Ce dispositif se monte de façon rapide, se règle de façon simple et efficace et constitue une réalisation robuste dans 23 laquelle l'arbre d'entraînement est convenablement fixé au corps magnétique. 2 4715 1 7 REVENDICATIONS 1. Dispositif de freinage et d'embrayage combiné, à commande électro- magnétique, en particulier pour métier à tisser, comportant deux embrayages disposés symétriquement par rapport à un plan médian, l'un des embrayage servant de frein, dont chacun comprend un organe magnétique solidaire du boîtier, un rotor fixé sur l'arbre d'entraînement, un disque d'induit relié à l'organe d' entraînement, respectivement au boîtier par l'intermédiaire d'un ressort dia- phragme, et un roulement à billes monté entre l'arbre d'entraînement et l'orga- ne magnétique, caractérisé en ce que les deux organes magnétiques (13, 23) ,sont tous deux montés sur le corps (18) de l'organe magnétique, ce corps étant soli- daire du boîtier (24, 32), en ce que deux rotors (disque d'embrayage 12 et dis- que de freinage 27) sont reliés -axialement l'un à l'autre, de manière à n'au- toriser ni coulissement longitudinal ni déplacement rotatif relatifs constituent un groupe rotor (37), et serrent simultanément entre eux la bague intérieure (3) du roulement à billes (4), en ce que le groupe rotor (37) est en appui contre la face lisse intérieure (34) de l'organe magnétique (18), par l'intermédiaire du roulement à billes (4), et en ce que l'arbre d'entraînement (40) est monté de façon fixe dans l'ouverture intérieure (39) du groupe rotor (37). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'or- gane magnétique (18) se compose de deux moitiés symétriques par rapport à un plan (13,-23), qui sont simultanément fixées au boîtier (24, 32). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ar- bre d'entraînement (40) est fixé au groupe rotor (37) par l'intermédiaire d'un organe de serrage (1). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ro- tor (12, 27) et le disque d'induit (10, 28) sont agencés de façon à permettre un double passage du flux magnétique (11). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un flas- que de fixation (24) est monté entre le boîtier (32) et l'organe magnétique (18). 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orga- ne magnétique (18) comporte un évidement (20) radial étroit qui débouche au 32 moins au niveau de la surface périphérique des bobines magnétiques (19, 22).