Brevet FR2512899A1 — publié le 19830318

La présente invention concerne un embrayage destiné à la transmission du couple moteur dans des équipements présentant un haut degré de non-uni- formité et, en particulier, un embrayage pour compresseur, dans lequel un plateau de contre-pression fixe axialement et un plateau de pression d'embrayage maintenu par la force d'un ressort dans la position d'embrayage et mobile axialement entre celle-ci et une position de débrayage, plateaux qui sont calés en rotation entre eux et avec l'une des parties de l'embra- yage, reçoivent entre eux un disque d'embrayage égale- ment mobile axialement et calé en rotation avec l'au- tre partie de l'embrayage, tandis que la commande, axiale du plateau de pression d'embrayage s'effectue au moyen de goujons de commande traversant le plateau de contre-pression. On connaît déjà, d'après la demande de brevet allemand publiée avant examen 29 il 085, un em- brayage pour compresseur de ce type, dans lequel un plateau de pression d'embrayage mobile axialement est appliqué, au moyen de ressorts de pression répartis au- tour de sa périphérie et qui prennent appui sur une plaque d'appui spéciale servant de butée, sur un plateau de contre-pression fixe axialement Contre l'action de ces ressorts de pression, le plateau de pression d'em- brayage peut être amené, au moyen de goujons de pres- sion également répartis autour de sa périphérie et qui traversent le plateau de contre-préssion fixe axiale- ment, dans la position de débrayage La commande de l'embrayage est assurée par un dispositif de débrayage à commande par fluide sous pression comportant un anneau de pression mobile axialement, qui agit sur les extré- mités respectives des goujons de pression éloignées du plateau de pression d'embrayage. Même lorsque des exigences particulières doivent être imposées à des embrayages pour la trans- mission du couple moteur dans des équipements à haut de- gré de non-uniformité tels que des compresseurs, l'embra- yage pour compresseur connu, en raison de sa cons- truction conteuse comportant un disque d'appui sup- plémentaire pour les ressorts d'embrayage et la disposition de ceux-ci dans des cuvettes de ressort spéciales, qui traversent axialement le disque d'em- brayage et le plateau de contre-pression, parait peu satisfaisant et il semble avoir besoin de per- fectionnements En conséquence, l'invention a pour objet de créer un embrayage du type défini ci-dessus de construction simplifiée et de fabrication avanta- geuse pour le but précédemment mentionné. A cet effet, suivant l'invention, le plateau de pression d'embrayage est maintenu dans la position d'embrayage au moyen d'un ressort Belleville à tension préalable, qui prend appui radialement à l'exté- rieur sur une butée et qui agit, par l'intermédiaire de goujons de commande réalisés sous la forme d'élé- ments de traction, sur le plateau de pression d'embra- yage Dans l'embrayage suivant l'invention, le plateau de pression d'embrayage est, par conséquent, appliqué, par l'intermédiaire d'éléments de traction, au moyen du ressort Belleville, sur le plateau de contre-pres- sion et cela de préférence avec une multiplication de la force du ressort, multiplication qu'on peut assurer de la manière la plus simple par le choix du diamètre extérieur de la butée du ressort Belleville et du dia- mètre à l'extrémité duquel la force du ressort agit sur les goujons de commande. D'autres caractéristiques et formes d'exécution avantageuses de l'invention apparaîtront clairement dans ce qui va suivre. Par exemple, dans une forme d'exécution avantageuse particulière, le ressort Belleville prend appui radialement à l'extérieur, sur son côté tourné à l'opposé du plateau de pression d'embrayage, sur le plateau de contre-pression en tant que butée, ce qui, bien entendu, rend superflue l'utilisation d'une plaque d'appui spéciale Entre le plateau de contrepression et le ressort Belleville prenant appui radialement à l'extérieur sur celui-ci, on peut en outre prévoir, comme butée, un anneau de pression présentant, au moins du côté du ressort Belleville une surface de forme bombée qui, lors de la commande du ressort Belleville, permet un roulement des bords extérieurs de celui-ci appliqués contre cette butée - Une autre forme d'exécution avantageuse est caractérisée par le fait que les extrémités rqs- pectives des goujons de commande éloignées du plateau de pression d'embrayage sont liées, à une certaine dis- tance axiale du plateau de contre-pression, à un anneau de commande, et par le fait que le ressort Belleville, qui s'étend entre le plateau de contre-pression et cet anneau de commande, agit, par l'intermédiaire de ce dernier, sur les goujons de commande et, par conséquent, sur le plateau de pression d'embrayage Dans cette forme d'exécution, les goujons de commande peuvent être munis, à leur extrémité éloignée du plateau de pression d'embrayage, d'un segment en forme de tête de plus grand diamètre que le reste du goujon associé, et l'anneau de commande peut être réalisé sous la forme d'un anneau circulaire et être engagé entre les segments en forme de tête respectifs des goujons de commande et le ressort Belleville On obtient une disposition par- ticulièrement simple si l'anneau de commande est un anneau en fil métallique, par exemple en acier à res- sorts, disposé radialement à l'extérieur autour des gou- jons de commande et maintenu, vers le côté éloigné du plateau de pression d'embrayage, par les segments En forme de têtes respectifs de diamètre renforcé des gou- jons de commande. 12899 Dans une autre forme d'exécution avanta- geuse, l'anneau de commande est une rondelle circulaire liée aux goujons de commande d'une manière axialement fixe, et qui peut être munie, sur sa face tournée vers le plateau de contre-pression, d'un bour- relet périphérique tel qu'une moulure en saillie par rapport à son plan, en tant que zone de contact pour le ressort Belleville. Enfin, suivant une autre caractéristique de l'invention, le plateau de pression d'embrayage et le plateau de contre-pression et/ou le disque d'embraya- ge et une partie de l'embrayage, qui peut être avanta- geusement le moyeu de celui-ci côté menant peuvent être solidarisés en rotation au moyen de ressorts à laxie à tension axiale préalable En outre, la tension axiae préalable des ressorts à lame liant entre eux le plateau de pression d'embrayage et le plateau de contre- pression peut être calculée, par rapport à la tension préalable correspondante des ressorts à lame liant entre eux le disque d'embrayage et l'une des parties de l'embrayage de telle manière que, lors de la suppression de la force d'embrayage appliquée par le ressort Belleville, le plateau de pression d'embrayage effec- tue une course de débrayage plus grande que le disque d'embrayage, de sorte qu'il se produit une séparation efficace entre le disque d'embrayage et, d'une part, le plateau de contre-pression et, d'autre part, le pla- teau de pression d'embrayage, et que l'apparition d'un couple d'entraînement résiduel en position de débrayage est évitée Il s'est avéré particulièrement avantageux d'adopter un dimensionnement tel que la course de dé- brayage du plateau de pression d'embrayage, qui se pro- duit sous l'action de la tension axiale préalable des ressorts à lame, soit égale au double de la course de débrayage du disque d'embrayage. L'invention sera mieux comprise à la lec- ture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints, qui en représentent sché- matiquement, à titre d'exemple non limitatif, quelques formes d'exécution. Sur ces dessins la figure 1 est une vue en élévation de face d'une forme d'exécution de l'invention, dans laquelle il s'agit d'un embrayage monodisque, et sur laquelle on peut voir le ressort Belleville destiné à assurer la mise en position d'embrayage; la figure 2 est une vue en coupe transversale de l'embrayage de la figure 1 suivant la ligne de coupe IIIl; t la figure 3 est une vue en demi-coupe d'une forme d'exécution modifiée comportant un disposi- tif de débrayage à commande par fluide sous pression et une poulie à courroies trapézoldales côté mené, et la figure 4 représente, également en demi-coupe, une autre forme d'exécution, dans laquelle il s'agit d'un embrayage multidisque. Dans l'embrayage monodisque représenté sur lesfigures 1 et 2, un plateau de contre-pression 11 est monté fixe, axialement et en rotation, sur un moyeu 10 côté menant A ce plateau de contre-pression est lié, de manière fixe en rotation mais mobile axia- lement, au moyen de ressorts à lame à tension axiale préalable 12, un plateau de pression d'embrayage l 3. Entre le plateau de contre-pression 11 et le plateau de pression d'embrayage 13 se trouve un disque d'embra- yage 15, lié de manière fixe en rotation mais mobile axialement, également par l'intermédiaire de ressorts à lame à tension axiale préalable 16, au boîtier 17 côté mené Le bottier de l'embrayage est monté, par l'intermédiaire d'une bague porte-paliers 18, au moyen de paliers à billes 19, de manière fixe axialement mais libre en rotation, sur le moyeu 10 de l'embrayage Vers le côté éloigné du bo 5 tier 17 s'étendent, à partir du plateau de pression d'embrayage 13, des goujons de commande 20, liés rigidement à ce plateau et ré- partis autour de sa Périphérie, qui traversent des découpures du plateau de contre-pression axialement fixe 11 A leur extrémité éloignée du plateau de pression d'embrayage, ces goujons de comrm Lande sont munis, à une certaine distance axiale du plateau de contre-pression 11, d'une tête 22 qui pré- sente un diamètre plus grand que leur tige La pro- duction de la force d'application nécessaire au plateau de pression d'embrayage 13 est assurée par un ressort Belleville à tension préalable 20, qui prend appui, par son côté éloigné du plateau de pression d'embra- yage 13, radialement à l'extérieur de la circonférence sur laquelle sont disposés les goujons de commande , par l'intermédiaire d'un anneau de pression 25 à sec- tion droite circulaire, sur le plateau de contre-pres- sion 11 Autour des goujons de commande 20 est disposé un anneau de commande 26 en acier à ressorts, qui prend appui, vers le côté éloigné du plateau de contre-pres- sion, sur les têtes de goujon 22, et sur lequel le res- sort Belleville à tension préalable 24 agit par sa tension préalable orientée dans le sens s'éloignant du plateau de contre-pression De cette manière, la force de tension préalable du ressort Belleville agit sur les goujons de commande 20 et, par conséquent, sur le r ateau de pression d'embrayage 13, qui est ainsi maintenu sous pression à sa position d'embrayage Le ressort Belleville 24 présente des languettes élastiques 27 orientées radialement vers l'intérieur en direction du moyeu 10 de l'embrayage, languettes auxquelles, au moyen d'un dispositif de débrayage qui sera décrit plus loin en référence à la figure 3, des forces axiales opposées à la force de tension axiale préalable du ressort Belleville 24 peuvent être appliquées, pour per- 12899 mettre un désengagement de l'embrayage. L'embrayage de la figure 3 correspond, dans sa construction de principe, à la forme d'exécu- tion des figures 1 et 2 En conséquence, pour les parties identiques à celles des figures 1 et 2, on a également utilisé sur la figure 3 les mêmes réfé- rences numériques, mais augmentées de 100 pour les distinguer. Une première différence, par rapport à la forme d'exécution décrite ci-dessus, réside en ce que, sur la bague porte-paliers 118 liée rigidement cô- té mené au boîtier 117 de l'embrayage, bague-qui, de son côté, tourillonne sur le moyeu 110 de l'embrayage, par l'intermédiaire de paliers à billes 119, est fixée une poulie à courroies trapézoldales 128 qui, d'ail- leurs, ne présente pas ici d'intérêt particulier Une autre différence par rapport à la forme d'exécution des figures 1 et 2 réside en ce que, sur le côté éloigné de ladite poulie à courroies trapézoïdales est prévu un dispositif de débrayage 130 à commande par fluide sous pression, qui est monté, par l'intermédiaire d'une bague porte-palier 131 et d'un palier 132, d'une manière qui ne présente pas ici d'intérêt particulier, sur un arbre menant 133 lié au moyeu 110 de l'embrayage Dans un cylindre annulaire 135, pouvant être alimenté en fluide sous pression, du dispositif de débrayage est guidé de manière à pouvoir coulisser axialement un pis- ton annulaire 136 qui porte, sur son côté tourné vers l'embrayage, un manchon de débrayage 138 L'anneau intérieur de ce manchon de débrayage se présente sous la forme d'une butée de débrayage 139, qui agit sur les languettes élastiques 127, s'étendant radialement vers l'intérieur, du ressort Belleville à tension axiale préa- lable 124 Celui-ci agit à son tour, par l'intermédiaire d'un anneau de commande 126 appliqué contre les têtes respectives 122 des goujons de commande 120, sur ces der- niers, qui sont liés de manière axialement fixe au plateau de pression d'embrayage 113 Radialement à l'extérieur, le ressort Belleville 124 prend appui, par l'intermédiaire d'un anneau de pression 125, sur la face du plateau de contre-pression 111 éloignée du pla- teau de pression d'embrayage Le plateau de pression d'embrayage 113 et le plateau de contre-pression 111 sont liés entre eux, comme dans la forme d'exécution des figures 1 et 2, de manière fixe en rotation mais mo- bile axialement, au moyen de ressorts à lame - 112 à tension préalable Egalement en concordance avec la première forme d'exécution décrite plus haut, le disque d'embrayage 115 est disposé entre le plateau de pression d'embrayage et le plateau de contre-pression, et est lié, de manière fixe en rotation mais mobile axialement, au boîtier 117 de l'embrayage, également au moyen de ressorts à lame à tension axiale préalable 116. Dans la position d'embrayage repré- sentée sur la figure 3, le plateau de pression d'embra- yage 113 est appliqué sous pression par la force de la tension axiale préalable du ressort Belleville 124 contre le disque d'embrayage 115 et celui-ci est de son côté appliqué sur le plateau de contre-pression 111, le tout de manière propre à assurer un entraîne- ment par friction Lorsque le cylindre annulaire 135 du dispositif de débrayage 130 reçoit du fluide sous pression, le piston annulaire 136 effectue un mouvement axial dirigé vers l'embrayage et le ressort Belleville 124 est également déplacé axialement contre sa force de tension préalable par la force axiale agissant, par l'intermédiaire de, la butée de débrayage 139, sur les languettes élastiques 127 dudit ressort Belleville 124, moyennant quoi la force d'application qui agissait sur le plateau de pression d'embrayage est supprimée. Sous l'action des ressorts à lame à tension axiale préa- lable 112, le plateau de pression d'embrayage parvient à sa position de débrayage Etant donné qu'en raison de ce mouvement de débrayage du plateau de pression d'embrayage 113, la sollicitation du disque d'embrayage 115 disparaît, celui-ci se sépare également sous l'ac- tion des ressorts à lame à tension préalable 116 qui assurent une transmission du couple de rotation sans jeu au bottier 117 de l'embrayage, du plateau de contre-pression 111 La tension préalable des res- sorts à lame 112 et 116 est en outre calculée de telle manière qu'à l'état de débrayage, le disque d'embrayage prenne une position relative comportant un jeu axial tant par rapport au plateau de contre-pression 111 que par rapport au plateau de pression d'embrayage 113 Lors de la suppression de l'action du fluide sous pression dans le cylindre annulaire 135 du dispositif de débrayage 130, la force de débrayage qui était prédominante par rapport à la force de tension axiale préalable du ressort Belleville disparaît et celle-ci agit de nouveau, par l'intermédiaire de l'anneau de commande 126 et des goujons de commande 120, sur le plateau de pression d'embrayage 113, de sorte que celui- ci est de nouveau déplacé sous pression en direction du plateau de contrepression 111 et que le disque d'embrayage 115 est de nouveau serré, d'une manière propre à assurer un entraînement par friction, entre le plateau de contre-pression et le plateau de pression d'embrayage. Dans la forme d'exécution de la figure 4, on a de nouveau utilisé les mêmes références numé- riques pour désigner des parties identiques à celles des exemples d'exécution précédemment décrits, mais en- core augmentées de 100. Dans cette forme d'exécution, contrai- rement aux exemples d'exécution des figures 1 à 3, entre le plateau de contre-ression 211 fixé axialement et en rotation au moyeu 210 de l'embrayage, et le plateau de pression d'embrayage 213, sort disposés deux disques d'embrayage 215, 215 ' entre lesquels se trouve un plateau de pression intermédiaire 213 ' Le plateau de pression d'embrayage 213 et le plateau de pression intermédiaire 213 ' sont engagés radialement à l'intérieur dans des rainures longitudinales 240 du moyeu 210 de l'embrayage, rainures qui se présentent sous une forme analogue à celle d'une denture droite et ces plateaux sont ainsi liés, de manière fixe en rotation mais mobile axialement, audit moyeu d'embrayage D'une manière correspondante, les disques d'embrayage 215, 215 ' sont engagés dans des rainures longitudinales en forme de denture 241 d'un segment, entourant concéntri- quement les disques d'embrayage, du boîtier 217 de l'embrayage, moyennant quoi une liaison mobile axiale- ment mais fixe en rotation est également établie avec le- dit boîtier d'embrayage Celui-ci est, ici encore, monté de manière à pouvoir tourner sur le moyeu 210 de l'embrayage par l'intermédiaire d'une bague porte- paliers 218 et de paliers à billes 219 Aux goujons de commande répartis autour de la périphérie et liés de manière axialement fixe au plateau de pression d'embra- yage 213, goujons qui traversent axialement des dé- coupures du plateau de pression intermédiaire 213 ' et du plateau de contre-pression 211, est liée de façon rigide, à l'extrémité éloignée du plateau de pression d'embrayage 213, en tant qu'anneau de commande, une rondelle circulaire 226 réalisée sous la forme d'une pièce profilée en tôle, et qui est munie d'une moulure périphérique 226 ', s'étendant immédiatement autour des goujons de commande et faisant saillie en direc- tion des plateaux et des disques de l'embrayage Sur cette moulure agit le ressort Belleville 224 disposé en- tre l'anneau de commande précité et le plateau de con- tre-pression 211, ressort qui, à une certaine distance radiale de la moulure en question, prend appui, par l'intermédiaire d'un anneau de pression 225, sur le plateau de contre-pression axialement fixe 211 Cet embrayage est également commandé par l'intermédiaire d'un dispositif de débrayage 230, qui n'est indiqué que schématiquement, dispositif qui comporte une butée de débrayage 239 s'étendant axialement à partir de l'anneau de débrayage 238 et agissant sur les lan- guettes 227 du ressort Belleville 224 orientées ra- dialement vers l'intérieur. REVENDICATIONS 1 Embrayage pour la transmission du couple moteur dans des équipements à haut degré de non-uniformité et, en particulier, embrayage pour compresseur, dans lequel un plateau de contre-Dression fixe axialement et un plateau de pression d'embrayage maintenu par la force d'un ressort dans la position d'embrayage et mobile axialement entre celle-ci et une position de débrayage, plateaux qui sont calés en rotation entre eux et avec l'une des parties de l'em- brayage, reçoivent entre eux un disque d'embrayage éga- lement mobile axialement et calé en rotation avec l'au- tre partie de l'embrayage, tandis que la commande axia- le du plateau de pression d'embrayage s'effectue au moyen de goujons de commande traversant le plateau de contre-pression, ledit embrayage étant caractérisé en ce que le plateau de pression d'embrayage ( 13, 113, 213) est maintenu en position d'embrayage au moyen d'un ressort Belleville à tension préalable ( 24, 124, 224) qui prend appui radialement à l'extérieur contre une butée ( 25, 125, 225) et agit, par l'intermédiaire de goujons de commande ( 20, 120, 220) réalisés sous la forme d'éléments de traction, sur le plateau de pres- sion d'embrayage. 2 Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force d'embrayage appliquée à partir du ressort Belleville à tension préalable ( 24, 124, 224), par l'intermédiaire des goujons de com- mande ( 20, 120, 220), agit avec multiplication sur le plateau de pression d'embrayage ( 13, 113, 213). 3 Embrayage selon l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que le ressort Belle- ville ( 24, 124, 224) prend appui radialement à l'extérieur, par son côté éloigné du plateau de pres- sion d'embrayage ( 13, 113, 213), sur le plateau de 12899 contre-pression ( 11, 111, 211) jouant le rôle de butée. 4 Embrayage suivant la revendication 3, caractérisé en ce au'entre le plateau de contre- pression ( 11, 111, 211) et le ressort Be Dleville ( 24, 124, 224) prenant appui radialement à l'extérieur sur celui-ci est disposé, en tant que butée, un anneau de pression ( 25, 125, 225) présentant, au moins du côté du ressort Belleville une surface de forme bombée. 5 Embrayage selon l'une des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que les extrémités respectives des goujons de commande ( 20, 120, 220) éloignées du plateau de pression d'embrayage ( 13,,113, 213) sont liées, à une certaine distance axiale du plateau de contre-pression 511, 111, 211), à un anneau de commande ( 26, 126, 226), et en ce que le ressort Belleville ( 24, 124, 224), qui s'étend entre le pla- teau de contre-pression et cet anneau de commande, agit, par l'intermédiaire de ce dernier, sur les gou- jons de commande et, par conséquent, sur le plateau de pression d'embrayage. 6 Embrayage suivant la revendication , caractérisé en ce que les goujons de commande ( 20, ), à leur extrémité éloignée du plateau de pression d'embrayage ( 13, 113), présentent un segment en forme de tête ( 22, 122) de diamètre agrandi par rapport à ce- lui du reste de leur étendue, et en ce que l'anneau de commande ( 26, 126) est réalisé sous la forme d'un anneau circulaire et est disposé entre ces segments en forme de tête et le ressort Belleville ( 24, 124). 7 Embrayage selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'anneau de commande ( 26, 126) est un anneau en fil métallique. 8 Embrayage suivant l'une des revendi- cations 6 et 7, caractérisé en ce que l'anneau de com- mande ( 26, 126) s'étend à l'extérieur autour des goujons de commande ( 20, 120). 9 Embrayage suivant la revendication , caractérisé en ce que l'anneau de commande est une rondelle circulaire ( 226) liée de manière axialement fixe aux goujons de commande ( 220). Embrayage suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la rondelle circulaire ( 226) formant l'anneau de commande est munie, sur son côté tourné vers le plateau de contrepression ( 211), d'un bourrelet périphérique ( 226 ') par exemple sous la forme d'une moulure en saillie par rapport au plan de ladite rondelle, bourrelet qui sert de zone de contact pour le ressort Belleville ( 224). 11 Embrayage selon l'une des revendi- cations 1 à 10, caractérisé en ce que le plateau de pression d'embrayage ( 13, 113) et le plateau de con- tre-pression ( 11, 111) et/ou le disaue d'embrayage ( 15, 115) et l'une des parties de l'embrayage ( 17, 117) sont solidarisés en rotation au moyen de ressorts à lame à tension axiale Préalable ( 12, 112, 16, 116). 12 Embrayage selon la revendication 11, caractérisé en ce que la tension axiale préalable des ressorts à lame ( 12, 112) liant entre eux le pla- teau de pression d'embrayage ( 13, 113) et le plateau de contre-pression ( 11, 111) est calculée par rapport à la tension préalable correspondante des ressorts à lame ( 16, 116) liant le disque d'embrayage ( 15, 1-15) à l'une des parties de l'embrayage ( 17, 117) de telle manière que, lors de la suppression de la force d'embrayage ap- pliquée à partir du ressort Belleville ( 24, 124), le pla- teau de pression d'embrayage effectue une course de débrayage plus grande que le disque d'embrayage. 13 Embrayage suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la course de débrayage du pla- teau de pression d'embrayage ( 13, 113) produite sous l'action de la tension axiale préalable des ressorts à lame ( 12, 112; 16, 116) est égale au double de la course de débrayage du disque d'embrayage ( 15, ).