Brevet FR2498277A1 — publié le 19820723

249827? 1. La présente invention concerne des ensembles embra- yage-frein et, plus particulièrement, un ensemble perfec- tionné embrayage-frein à refroidissement par huile destiné à être utilisé, plus spécialement mais non nécessairement, avec des presses à poinçonner et analogues telles que décri- tes dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3.614.999 du 26 octobre 1971. Un objet général de la présente invention est par conséquent, un ensemble perfectionné embrayage-frein. Un objet plus particulier de la présente invention est un ensem- ble perfectionné embrayage-frein ayant des dimensions extrê- mement petites et compactes. Les ensembles embrayage-frein de l'art antérieur pré- sentent certains inconvénients lorsqu'ils sont utilisés avec des machines lourdes telles que des presses à poinçonner et analogues. En particulier, le démontage et la réparation de ces ensembles nécessitent des temps d'arrêt excessifs de la presse ou autres machines dans lesquelles l'embrayage est utilisé, et cela est particulièrement gênant dans le cas de l'usure de l'embrayage d'une machine très utilisée. L'en- semble embrayage-frein de la présente invention permet un démontage plus facile et une réparation plus rapide que les ensembles de l'art antérieur. Ces avantages sont un des ob- jets de la présente invention de façon à disposer d'un en- 2. semble embrayage-frein perfectionné qui puisse se monter di- rectement à l'intérieur du moyeu dFun organe tournant tel que, par exemple, un volant rotatif.. Les temps darrêt des machines peuvent être égale- ment réduits si les ensembles embrayage-frein sont facile- ment interchangeables entre eux et peuvent être montés dans des machines de divers types. Ainsi, si une machine n'est pas en fonctionnement alors que l'embrayage d'une autre ma- chine est usé, les ensembles embrayage-frein peuvent être interchangés en nécessitant un arrêt d'une durée minimum et l'embrayage usé peut être réparé avant qu'il ne soit néces- saire de mettre en route une seconde machine qui n'était pas encore en marche. Ainsi, un autre objet de la présente in- vention est un ensemble embrayage-frein perfectionné qui permettra une universalité des applications, qui comportera également un accouplement universel pouvant s'adapter à des machines diverses aussi bien anciennes que nouvelles et per- mettra d'obtenir des conditions dIaccouplement optimum of- frant une haute résistance mécanique. Un autre objet de la présente invention est un ensemble embrayage-frein perfectionné de conception simple, de fabrication et de fonctionnement économiques, particuliè- rement robuste, et nécessitant très peu d'entretien, o les arbres d'entrée et de sortie peuvent facilement se monter sur un certain nombre de machines conjuguées, engrenages, pou- lies, etc. Un avantage supplémentaire est qu'un nombre limi- té d'ensembles et d'accouplements peut être utilisé dans un grand nombre d'applications diverses de machines. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue de côté en élévation de l'ensemble embrayage-frein de la présente invention situé dans le volant d'une presse à poinçonner dont certaines parties sont représentées en crevé et d'autres en coupe; La figure 2 est une vue en coupe de côté, à gran- de échelle, de l'ensemble embrayage-frein de la figure 1; 249827? 3. La figure 3 est une vue en coupe à grande échelle de l'accouplement de la figure 1; La figure 4 est une vue en coupe de l'accouple- ment de la figure 3 prise le long de la ligne 4-4 de cette figure; La figure 5 est une vue en bout en élévation de la partie à arbre creux de l'ensemble de la figure 1; et La figure 6 est une vue en bout schématique en élévation de l'ensemble monté à l'intérieur d'un volant. D'une manière générale, l'ensemble embrayage- frein de la présente invention est un perfectionnement de l'ensemble décrit dans le brevét nO 3.614.999 du 26 octobre 1971 au nom de la demanderesse, et supposé ici connu. La présente invention trouve une application particulièrement intéressante dans le volant ou autre organe rotatif simi- laire d'une presse de façonnage de métal ou d'estampage ou analogues. Bien que la présente invention puisse être utilisée dans de nombreux autres types d'applications, étant donné l'intérêt qu'elle présente avec un volant ro- tatif typique, elle sera représentée et décrite, à titre d'exemple, dans une application de cette nature. En liaison maintenant avec les figures et plus par- ticulièrement avec les figures 1 et 2, un ensemble embrayage- frein 10 selon la présente invention comprend un logement rotatif 12 comportant une paire d'éléments de paroi extrê- mes 14 et 16 qui sont distants l'un de l'autre dans le sens axial ou longitudinal d'un arbre d'entraînement rotatif, re- présenté par la référence 18. Le logement 12 constitue un moyeu intérieur de liaison à un volant rotatif, Représenté généralement par la référence 20, à l'arbre 18, le volant 20 comprenant un manchon annulaire 22 s'étendant axialement, qui comporte un flasque annulaire 24 s'étendant radialement vers l'intérieur et définit un alésage central s'étendant axialement 30 distant radialement de l'extérieur de la pé- riphérie de l'arbre 18 et définissant une partie de paroi la- térale d'une cavité interne 32 (figure 2) à l'intérieur de laquelle sont placés les éléments de frein et d'embrayage de 4. la présente invention. Une extrémité axiale de la cavité 32 est fermée par la paroi 16. Ltextrémité opposée de la cavi- té 32 est destinée à être fermée par lt1élément de paroi 14 et par un élément de fermeture stétendant généralement dans le sens axial et radialement vers ltextérieur, représenté par la référence 40. L'élément 40 comporte une partie à flasque 42 s'étendant radialement vers l'intérieur à l'une de ses extrémités axiales, partie 42 qui est fixée par une plurali- té de vis, boulons ou analogues 44 s'étendant axialement et distants circonférentiellement les uns des autres, à un épau- lement 46 en saillie radialement vers l'extérieur qui est formé autour de la périphérie extérieure de l'élément 14, un moyen de joint étanche aux fluides 48 étant placé entre les côtés opposés des parties 42 et 46. Ltextrémité opposée de l'élément 40 comporte une partie sétendant axialement 50 qui est prévue pour stappuyer contre un flasque 52 en forme de L, s'étendant radialement, de la paroi extrême 16. La pa- roi extrême 16 est fixée à l'élément d'enceinte 40 par une série de vis de dégagement 54 distantes circonférentiellement les unes des autres (figure 6). La combinaison de la paroi d'extrémité 16 etde l'élément d'enceinte 40 est alors fixée au flasque annulaire 24 du volant 20 par une pluralité de boulons 55 distants circonférentiellement les uns des au- tres (figure 6), un moyen de joint torique ou analogue 56 étant placé entre les surfaces en regard de la partie 50 et du flasque 52 pour assurer une certaine orientation entre la paroi 16 et l'élément 40. Les éléments 16 et 40 comportent de préférence des nervures ou ailettes 58 et 59, distantes cir- conférentiellement les unes des autres et seétendant axiale- ment, afin de dissiper la chaleur. L'élément d'enceinte 40 comprend également un flasque annulaire 60 s'étendant radialement vers l'extérieur et des moyens de joint torique 61 et 62% un joint 61 étant placé dans le flasque 60 et ltautre 62 à l'extrémité de l'élément 40 contiguë à la paroi extrême 16, d"o il résulte que le lo- gement 12 est orienté par les moyens 61 et 62 lorsqu'il est placé dans ltalésage central 30 du volant 20 avec le flasque 5. de l'élément 40 placé dans une position contiguë à une partie annulaire 64 s'étendant radialement vers l'intérieur du volant 20. Avec la configuration décrite précédemment, le lo- gement 12, l'ensemble embrayage-frein 10 et l'arbre 18 peu- vent être démontés du volant 20 en un bloc par dévissage des boulons 55 et sans avoir à passer par le nombre important d'étapes du système de l'art antérieur. En bref, le volant 20 est prévu, en fonctionnement, pour être mis en rotation par la propre rotation d'une plura- lité de courroies en V (non représentée) engagées sur sa pé- riphérie. La rotation du volant 20 est transmise sélective- ment, via l'ensemble embrayage-frein 10 de la présente inven- tion, à l'arbre d'entraînement 18. L'ensemble 10 a normale- ment ses éléments de freins engagés de façon à empêcher la ro- tation de l'arbre 18, même si le volant 20 est en train de tourner; cependant lors de l'actionnement de l'ensemble 10, les éléments de freinage seront libérés et les éléments d'em- brayage engagés de sorte que le volant 20 provoquera l'entrai- nement de l'arbre 18. Les détails du fonctionnement des parties d'embraya- ge et de frein de l'ensemble 10 sont décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3.614,999, et ne seront pas ré- pétés ici, si ce n'est qu'on notera premièrement que le frein 68 comprend une pluralité de plaques de freinage 70 relative- ment non rotatives, clavetées à une pluralité de pattes d'en- traînement 71 s'étendant longitudinalement et distantes cir- conférentiellement les unes des autres, qui sont montées sur un élément de support 72 de forme généralement conique dis- posé coaxialement à l'arbre 18, et une pluralité de disques de frein 73 reliés à l'arbre 18, et deuxièmement que l'em- brayage 75 comprend une pluralité de plaques 76 pouvant tour- ner avec la paroi extrême 16 du logement 12, qui sont clave- tées à une pluralité de pattes 77 s'étendant longitudinale- ment et distantes circonférentiellement les unes des autres, et une pluralité de disques 78 reliés à l'arbre 18., L'arbre d'entraînement 18 peut être accouplé directe- ment à un certain nombre de machines ou de moyens de trans- 14982?? 6. mission différents. Dans la présente invention, en liaison avec la figure 1, l'arbre d'entraînement 18 transmet une puis- sance rotatoire ou couple du volant 20 à un pignon 80 d'un arbre de rallonge 82 d'un ensemble de transmission 84 par l'intermédiaire d'un accouplement 86. L'accouplement 86 per- met le montage universel de l'ensemble 10 entre différentes machines pour que le fonctionnement se poursuive avec un minimum de retard. Un problème lié aux accouplements univer- sels du type de la présente invention est que l'espace est limité à l'endroit de l'accouplement. Ainsi, un accouplement rigide mais compact est présenté ici, qui permet une utili- sation universelle, En liaison avec la figure 3, l'accouplement 86 et les arbres 18 et 82 sont représentés après assemblage, Les arbres 18 et 82 comportent chacun des flasques s'étendant radialement vers l'extérieur 88 et 90, respectivement, ayant des sections compatibles. Le flasque 88 a une surface exté- rieure plate 92 à partir de laquelle une surface conique 94 s'étend vers l'intérieur jusqutà l'arbre 18 à une surface 95. Le flasque 90 a une construction identique avec une surfa- ce plate 96 et une surface conique 98 s'étendant jusqutà la surface d'arbre 99. Les surfaces d'arbre 95 et 99 neuvent être radialement en élévation sur la partie principale de l'arbre 18 ou de l'arbre 82 pour certaines applications, com- me cela est représenté, de façon à rendre l'accouplement 86 plus accessible. L'arbre 82 est accouplé à l'arbre 18 par un bossa- ge 100 introduit dans un évidement 102. Une rainure de cla- vette s'étend dans la face 106 et le bossage 100 de l'arbre 82. Une rainure de clavette coordonnée 108 s'étend dans la face 110 de l'arbre 18. Une clavette 112 est insérée dans les rainures 104 et 108 non seulement pour conférer une résis- tance mécanique plus grande dans le plan transversal aux arbres 18 et 82 parallèlement à la face 106, mais encore pour conférer cette résistance dans un espace limité. En liaison avec les figures 3 et 4, plusieurs seg- ments de maintien 114, au nombre de dix-huit dans le mode de 7. réalisation représenté, sont fixés aux deux arbres 18 et 82 par une double rangée de boulons 120, 121, distants circon- férentiellement les uns des autres, qui sont insérés dans des ouvertures 122 des segments 114 pour être vissés dans des trous filetés 124 dans les surfaces plates 95 et 99 des ar- bres 18 et 82, respectivement. Chaque paire de boulons 120, 121 est réunie par un fil de sécurité ou ressort 125. Les seg- ments supérieur 116 et inférieur 118 maintiennent aussi en place la clavette 112. Le nombre de segments 114 peut, dans certaines applications, ne pas dépasser deux., Les segments 114 comportent une surface intérieure qui est appariée aux surfaces des flasques 88 et 90, Chaque surface intérieure 126 de chaque segment 114 comporte une partie intermédiaire plate 128, des surfaces coniques 129 et 130 qui convergent radialement vers l'intérieur depuis la partie intermédiaire 128, et des parties extérieures dans le sens axial 131 et 132. Lorsque chaque segment 114 est fixé aux arbres 18 et 82, ses surfaces 129 et 130 agissent contre les surfaces coniques 94 et 98 des arbres pour les assujettir encore l'un contre l'autre. Cela permet de conférer une ré- sistance mécanique encore plus grande à l'accouplement tout en raccourcissant sa cote axiale pour en permettre l'utili- sation dans des espaces limités et rendre son emploi univer- sel dans la multitude de machines possibles avec lesquelles l'ensemble embrayage-frein-vis peut être utilisé. Le système de vidange en labyrinthe 134 est égale- ment modifié pour tenir compte de cette nouvelle conception de l'accouplement 86, et comprend deux pièces 136 et 138, pouvant être facilement enlevées après dévissage de deux bou- lons 140 distants circonférentiellement l'un de l'autre. La construction perfectionnée de l'ensemble em- brayage-frein 10 et du logement 12 telle qu'elle a été décri- te précédemment permet un démontage et un remontage faciles de l'ensemble pour procéder à son remplacement par un autre ensemble et/ou sa réparation. L'accouplement 86 est démonté, ce qui a pour effet de séparer l'arbre 18 de l'arbre 82 de la transmission. L'arbre creux 142 de l'ensemble (figure 5) 8. est modifié de façon que son support 144 soit démontable du support 146 aux boulons 148 et 150, et le support 146 a la forme générale d'un C de façon à ne pas gêner l'ensemble pendant son démontage du volant 20. Lorsqu'on désire pro- céder au remplacement ou à la réparation de l'ensemble 10, on enlève les boulons 148 et 150 de l'arbre creux 142 puis les boulons 55. L'ensemble embrayage-frein 10, le logement 12 et l'arbre 18 peuvent alors être démontés du volant 20 en un même bloc à partir de l'extrémité d' entrée de l'ensem- ble 10. On enlève alors les vis 54 pour avoir accès à lten- semble 10 de façon à procéder à la réparation ou au rempla- cement. Le processus est inversé lorsqu'il faut remonter l'ensemble dans le volant. La présente invention n'est pas limitée aux exem- - 15 ples de réalisation qui viennent dtêtre décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de larts 9. REVENDICATIONS 1 - Combinaison d'un volant rotatif, d'un arbre ro- tatif devant être mis en rotation par le volant,et d'un en- semble embrayage-frein associé à l'arbre rotatif, caractérisée en ce qu'elle comporte un logement comprenant une paire de pa- rois extrêmes et un élément d'enceinte annulaire s'étendant entre les parois extrêmes auxquelles il est fixé, le loge- ment formant une chambre réservoir autour d'une partie de l'arbre et entourant l'ensemble embrayage-frein, et un moyen pour fixer de façon amovible au volant le logement, l'ensem- ble embrayage-frein et l'arbre sous forme d'une seule unité. 2 - Combinaison selon la revendication l,caractéri- sée en ce que l'ensemble embrayage-frein comprend un frein comportant une pluralité de plaques de frein relativement non rotatives et une pluralité de disques de frein reliés à l'ar- bie rotatif et un embrayage comportant une pluralité de pla- ques d'embrayage pouvant tourner avec le logement et une plu- ralité de disques d'embrayage reliés à l'arbre rotatif. 3 - Combinaison selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le volant comporte un alésage intérieur, et le logement, l'ensemble embrayage-frein et l'arbre sont dis- posés à l'intérieur de cet alésage après fixation au volait de façon amovible. 4 - Combinaison selon la revendication 1, caracté- risée en ce que l'une des parois latérales du logement compor- te un flasque de montage annulaire, et le logement comprend en outre des moyens pour fixer la paroi latérale à la paroi extrême au droit du flasque de montage annulaire. - Combinaison selon la revendication 4, caracté- risée en ce qu'elle comprend en outre un moyen d'orienta- tion disposé entre le flasque de montage annulaire de la pa- roi extrême et la paroi latérale. 6 - Combinaison selon la revendication 5, caracté- risée en ce que le moyen d'orientation comprend un moyen de joint torique. 7 - Combinaison selon la revendication 4, caracté- risée en ce que le volant comporte un flasque de montage annu- 10. laire s'étendant radialement vers l'intérieur, et les moyens de fixation au volant de façon amovible du logement, de l'ensemble embrayagefrein et de l'arbre sous forme d'une seule unité s'étendant en passant dans le flasque de montage annulaire du volant et du flasque de montage de la paroi extrême dans la paroi latérale du logement. 8 - Combinaison selon la revendication 7, carac- térisée en ce que le moyen de fixation de façon amovible du logement au volant est séparé du moyen de fixation de la paroi latérale du logement à ladite paroi extrême du loge- ment. 9 - Combinaison selon la revendication l,caracté- risée en ce qu'elle comprend un arbre-rallonge d'un ensem- ble entraîné et un accouplement universel comportant: - un flasque annulaire s'étendant radialement vers l'extérieur sur l'arbre de l'ensemble embrayage-frein dis- posé à l'extrémité de sortie de l'arbre; - un flasque annulaire s'étendant radialement vers l'extérieur sur l'arbre-rallonge disposé à l'extrémité d'entrée de l'arbre-rallonge; - un moyen pour associer de manière active l'arbre de l'ensemble embrayage-frein à l'arbre-rallonge afin de disposer le flasque de l'arbre de l'ensemble embrayage-frein et le flasque de l'arbre-rallonge dans des positions conti- gués; - un moyen pour maintenir les flasques ensemble, disposé sur les deux flasques lorsque ceux-ci sont placés dans des positions contiguës; des moyens pour fixer le moyen de maintien aux deux flasques; - une rainure de clavette disposée transversale- ment à l'axe longitudinal des arbres et placée en partie à l'intérieur de l'arbre de l'ensemble embrayage-frein et en partie à l'intérieur de l'arbre-rallonge; et - une clavette pouvant être insérée dans la rainu- re. - Combinaison selon la revendication 9,caracté- risée en ce que les flasques comportent chacun une surface 11. périphérique plate et une surface périphérique conique s'étendant axialement en s'éloignant de l'extrémité des arbres respectifs sur lesquels les flasques sont dispo- sés, et le moyen de maintien comporte des surfaces inter- complémentaires appariées aux surfaces périphériques des deux flasques lorsque ceux-ci sont placés dans des positions contiguës. 11 -Combinaison selon la revendication 10, caractérisée en ce que le moyen de fixation du moyen de maintien aux deux flasques comprend une rangée de trous filetés distants circonférentiellement les uns des autres dans chacun des arbres, deux rangées de trous traversants dans le moyen de maintien correspondant aux trous filetés des arbres, et une pluralité de boulons pouvant être insérée, en passant. par le moyen de maintien, dans les trous traver- sants et vissés dans ces trous filetés des arbres. 12 - Combinaison selon la revendication 9,ca- ractérisée en ce que le moyen pour associer de manière acti- ve l'arbre de sortie et l'arbre-rallonge comprend un bossage sur l'un des arbres pouvant être inséré dans un évidement pratiqué dans l'autre arbre ayant une forme correspondant à ce bossage o le bossage peut être inséré dans l'évidement de façon à associer de manière active l'arbre de sortie à l'arbre-rallonge et placer les flasques dans des positions contiguës. 13 - Combinaison selon la revendication 12, caractérisée en ce que la rainure de clavette est disposée en partie dans le bossage de l'un des arbres. 14 - Combinaison selon la revendication 13, caractérisée en ce que la clavette est maintenue en place par au moins une partie du moyen de maintien. - Combinaison selon la revendication 9, caractérisée en ce que la clavette est maintenue en place par au moins une partie du moyen de maintien. 16 - Combinaison selon la revendication 9,carac- térisée en ce que le moyen pour maintenir les flasques en- semble est constitué d'une multitude de segments.