Brevet FR2485665A1 — publié le 19811231

-1- DISPOSITIF POUR L'EMBRAYAGE, LE DEBRAYAGE ET LE FREINAGE D'OR- GANES ENTRAINES EN ROTATION. La présente invention a trait à un dispositif perfection- né permettant l'embrayage, le débrayage et le freinage d'or- ganes entraînés en rotation. Elle a trait plus particulièrement à un dispositif uctili- sable dans le domaine de l'industrie textile notamment pour les installations servant au dévidage d'enroulements de fils et qui comportent des ensembles dévideurs désignés sous le nom de "tavelle"m. Si dans la suite de la description, l'invention sera des5 crite plus particulièrement pour une telle application, il est évident que cela n'est pas limitatif et qu'elle pourrait atre éventuellement utilisée dans d'autres domaines par exemple pour servir à l'entraînement de broches de renvidage et en général dans tous les cas o il est souhaité de pouvoir em- brayer et débrayer un arbre avec un organe moteury monté libre en rotation sur ledit arbre et entraîné constamment en rota- tion. Lors du dévidage d'un enroulement de fil, l'un des prin- cipaux problèmes qui se pose est celui de l'accouplement de l'arbre d'entraînement en rotation dudit enroulement avec la poulie motrice montée sur cet arbre. De nombreuses solutions faisant appel notamment à des systèmes à cônes ont été proposées et sont actuellement- cou- ramment utilisées. Cependant ces solutions ne permettent pas d'assurer à la fois un embrayage ou un freinage progressif, un entraînement positif après embrayage ainsi que le rôle de limiteur de cou- ples, ce dernier point s'avèrant particulièrement intéressant lorsque se produit un blocage accidentel. Or, on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la pré- sente invention, un dispositif de conception simple, donc économique à réaliser et à entretenir, qui permet d'atteindre l'ensemble de ces objectifs. Le dispositif selon l'invention permet non seulement d'avoir un entraînement positif et une sécurité qu'il n'est pas possible d'obtenir, tant en cours de fonctionnement normal que lors de l'embrayageavec un système conventionnel comportant un doigt-d'engagement associé à des -2- cônes d'embrayage. Par ailleurs, le dispositif selon l'inven- tion du fait qu'il permet de remplir également la fonction de limiteur de couples offre une grande sécurité par exemple lors d'un blocage accidentel de l'organe entraîné. D'une manière générale, l'invention concerne donc un dis- positif perfectionné permettant d'assurer de manière progres- sive l'embrayage avec un organe moteur (tel qu'un disque d'en- traînement) et le freinage d'un arbre destiné à entraîner en rotation un support de fil, notamment pour assurer le dévidage du fil à partir dudit support, l'organe moteur étant consti- tué par une poulie tournant librement sur ledit arbre, ce der- nier étant guidé dans un palier fixe. Le dispositif d'embraya- ge selon l'invention se caractérise par le fait que dans l'in- tervalle compris entre le palier fixe et l'élément moteur est disposé un ensemble déplaçable par coulissement sur l'arbre, cet ensemble ayant sensiblement la forme d'un manchon présen- tant à ses deux extrémités une partie annulaire ayant un dia- mètre supérieur.au diamètre de l'arbre, chaque portée étant apte à venir coiffer, dans chacune des positions extrêmes de l'élément déplaçable, un ensemble radialement déformable, com- prenant une pluralité de billes maintenues annulairement au- tour de l'arbre, normalement sans contact avec ce dernier, aptes à venir s'encastrer dans des empreintes prévues à la périphérie dudit arbre, le maintien des billes étant assuré par deux cages, l'une solidaire de l'élément moteur, l'autre solidaire du palier fixe de guidage de l'arbre. L'élément déplaçable par coulissement sur l'arbre, et qui dans la suite de la description sera désigné par l'expression "manchon", est avantageusement associé à un système à ressorts assurant normalement son maintien autour de l'ensemble radia- lement déformable solidarisé avec le disque moteur. Dans ce mo- de réalisation, le débrayage est obtenu par tous moyens meca- niques, telle qu'une poignée, permettant de déplacer longitu- dinalement le manchon sur l'arbre. Par ailleurs, chaque portée réalisée à chaque extrémité du manchon est avantageusement revêtue sur sa face interne, en regard avec l'arbre, d'un matériau élastique présentant une bon- ne résistance à l'abrasion telle qu'une couche à base d'un ma- tériau à base de polyuréthane. -3- L'invention et les avantages qu'elle apporte seront ce- pendant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui est il- lustré par les schémas annexés dans lesquels - la figure l illustre en perspective, partiellement écla- té, un dispositif réalisé conformément à l'invention, - la figure 2 est une coupe longitudinale schématique d'un tel dispositif. Dans la figure 1,. l'ensemble est représenté en position freinée, l'arbre n'étant pas entraîné par l'élément moteur et, dans la figure 2, l'ensemble coulissant est représenté dans sa position intermédiaire entre la position d'embrayage et.la position de freinage. Si l'on se reporte aux figures annexées, le dispositif selon l'invention permettant d'assurer un embrayage ou un frei- nage progressif ainsi que la fonction de limiteur de couple d'organes entraînés en rotation tel qu'un ensemble d'enroule- ments de fils est constitué essentiellement d'un disque 1 mon- té libre en rotation autour d'un arbre 2 et entraîné en perma- nence par tous moyens moteurs telle qu'une courroie non repré- sentée dans les schémas annexés. Cet arbre 2 est monté dans un palier fixe 3, solidaire du bâti de la machine duquel il sort, en 4 en vue d'être utilisé notamment pour entraîner des enrou- lements de fils à dévider. Conformément à l'invention, dans l'intervalle compris en- tre le palier fixe 3 et l'élément moteur constitué par le dis- que l est disposé un ensemble 5 déplaçable par coulissement sur l'arbre 2, cet ensemble ayant la forme d'un manchon 6 qui présente à ses deux extrémités des portées annulaires 7, 8 ayant un diamètre D supérieur au diamètre d de l'arbre 2. Chaque portée 7, 8 est recouverte intérieurement par une couche 9, 10 d'un matériau plastique par exemple à base de polyuréthane. L'élément 5 est déplaçable entre deux positions extrêmes le long de l'arbre 2, l'une selon laquelle il est proche de l'élément moteur i de manière à réaliser l'embrayage l'autre, selon laquelle il est proche du palier 3 de manière à assurer le freinage. Eventuellement, il peut être maintenu dans une position intermédiaire tel que cela. est représenté à la figure 2. - 4 - Dans chacune des positions extrêmes, l'élément 5 vient coiffer des ensembles 11, 12 radialement déformables consti- tués de cages solidaires, l'une 11 du disque d'entraînement 1 et, l'autre 12 du palier fixe 3. Chacune de ces cages 11,12 maintient une pluralité de billes 13, 14 annulairement autour de l'arbre 2. Le màintien des billes est obtenu, ainsi que--ce- la est représenté à la figure 2, par l'intermédiaire d'éléments 18, 19 également déformables radialement de telle sorte que lesdites billes se trouvent légèrement écartées de l'arbre 2. Dans la suite de la description, les ensembles 11, 13, 18 et 12, 14, 19 seront désignés par l'expression "cages à billes". Des séries d'empreintes 15, 16 sont prévues à la périphé- rie de l'arbre 2 dans les zones situées directement en regard des billes 13, 14. De plus, un ressort de rappel assure, dans le mode de réalisation illustré par les schémas annexes, le maintien de l'ensemble coulissant 5 en position embrayée c'est- à-dire dans la position selon laquelle la portée annulaire 7 coiffe la cage à billes 11, 13, 18 de sorte que les billes 13 de cette cage viennent s'encastrer et soient maintenues dans les empreintes 15 prévues à la périphérie de l'arbre 2. De cette manière, l'arbre 2 est maintenu normalement en position embrayée avec le disque moteur 1. Le déplacement de cet ensemble coulissant 5 est obtenu, par exemple au moyen d'une fourche 20 représentée uniquement à la figure 1, cette fourche pouvant être manoeuvrée soit ma- nuellement, soit de préférence par l'intermédiaire d'un sys- tème à vérin non représenté. Le fonctionnement d'un tel dis- positif est le suivant. Lorsque l'on désire embrayer l'arbre 2 avec le disque d'entraînement 1, on supprime toute action sur le levier de commande 20 de l'ensemble coulissant 5 et grâce à l'action du ressort 17, cet élément 5 vient coiffer la cage à billes 11, 13, 18 solidaire du disque d'entraînement 1. Lors de ce déplacement, les billes 13 viennent s'encastrer dans les empreintes 15 et l'accouplement de l'arbre 2 avec le disque 1 est réalisé. Lorsque l'on désire débrayer l'arbre 2, on agit sur le levier 20 de telle sorte que l'ensemble coulis- sant 5 soit déplacé et que sa portée 8 vienne coiffer la se- conde cage à billes 12, 14, 19 solidaire du palier fixe 3. Les billes 14 de cette cage viennent alors s'encastrer - dans les empreintes 16, ce qui assure un freinage progressif de l'arbre 2. Il est également possible ainsi que cela est re- présenté à la figure 2 de maintenir l'ensemble 5 dans une po- sition intermédiaires position dans laquelle il est possible de faire tourner librement l'arbre 2. Parrapport aux dispositifs d'embrayage et de freinage an- Arieurs, un tel dispositif présente de nombreux avantages par le fait qu'il permet d'assurer aussi bien un embrayage qu'un freinage de l'arbre de manière progressive. Par ailleurs, il est possible, en choisissant de maniere appropriée le diamètre et la dureté du matériau de recouvrement 9, 10 des portées annulaires 7, 8 d'utiliser un tel ensemble comme limiteur de couples. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation donné précédemment mais en couvre toutes les va- riantes réalisées dans le même esprit. Si un tel dispositif convient particulièrement bien pour l'embrayage ou le freinage d'arbres disposes horizontalement, il pourrait éventuellement être adapté à l'embrayage et au freinage de broches verticales. De même, si dans l'exemple de réalisation illustré, l'élément coulissant est maintenu norma- lement en position embrayée grâce à l'action d'un ressort, ce- la n'est pas indispensable et l'on pourrait, par exemple, pré- voir le maintien par tout autre moyen équivalent. -6 - REVENDICATIONS 1/ Dispositif permettant d'assurer un embrayage ou un freinage progressifs, ainsi que la fonction de limitateur de couples, d'organes entraînés en rotation, notamment pour assu- rer le dévidage d'enroulements de fils,constitué essentielle- ment d'un disque (1)monté libre en rotation autour d'un arbre (2) entralné en permanence par tous moyens moteurs appropriés, l'arbre(2)étant monté dans un palier fixe (3)solidairedu bati de la machine caractérisé par le fait que dans l'intervalle compris entre le palier fixe(3)et l'élément moteur(l)est dis- posé un ensemble(5)déplaçable par coulissement sur l'arbre(2), cet ensemble ayant la forme d'un manchon(6)qui présente à ses deux extrémités des portées annulaires (7), (8)ayant un diamètre D supérieur au diamètre d de l'arbre(2}, chaque portée étant apte à venir coiffer, dans chacune des positions extrêmes de l'élément déplaçable (51 des ensembles (11), (18) et (12),(19) ra- dialement déformables, comprenant une pluralité de billes (13), (14) mainte- nues annulairement autour de l'arbre (2}, ces billes étant aptes à venir s'encastrer dans des empreintes(l15), (16)prévues à la pé- riphérie dudit arbre (2), le maintien des billes étant assuré par deux cages l'une(ll)solidaire de l'élément moteur (1 l'au- tre (12)étant solidaire du palier fixe (3) de guidage de l'ar- bre (2). 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque portée annulaire (7), (8) prévue aux deux extrémités du manchon (6) est recouverte intérieurement par une couche (9), (10) d'un matériau à fort coefficient de frot- tement. 3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, ca- ractérisé par le fait que les cages (11), '(12) eE les éléments (18), (19) sont constitués par deux feuillards métalliques enserrant les billes (13), (14) et assurant une certaine élas- ticité radiale auxdites billes par rapport à l'arbre (2). 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, ca- ractérisé par le fait que l'ensemble coulissant (5) est main- tenu normalement en position embrayée par l'intermédiaire d'un ressort (17). DEPOSANT: ASA S.A. MANDATAIRE: Cabinet Michel LAURENT