Brevet FR2695765A1 — publié le 19940318

La présente invention a pour objet un dispositif de freinage d'un moteur électrique comprenant des moyens de freinage électrique du moteur et un frein mécanique actif lorsque le moteur est à l'arrêt et désactivé lorsque le moteur est alimenté. On connaît des dispositifs de freinage pour moteur à courant alternatif comportant un circuit délivrant un courant continu de freinage au moteur et un frein électromécanique actif au repos sous l'effet d'un ressort et désactivé par l'excitation d'une bobine par le courant d'alimentation du moteur lorsque celui-ci est alimenté. Un tel dispositif est décrit par exemple dans le brevet US 4 305 030. Dans certaines applications, par exemple dans les moteurs tubulaires associés à un réducteur pour l'entraî- nement de stores et de volets roulants, il est peu commode de monter un frein électromécanique entre le moteur et le réducteur, car les branchements électriques sont situés du côté du moteur opposé au frein et le tube ne permet pas de faire passer des fils. On connaît par ailleurs des freins mécaniques opérant par la force centrifuge. Ces freins freinent lorsque la force centrifuge atteint une certaine valeur afin de limiter la vitesse de rotation du moteur. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif de freinage d'un moteur électrique comportant, en plus des moyens de freinage électrique, un frein exclusivement mécanique et par conséquent sans connexion électrique, ce frein devant en outre être actif lorsque le moteur est à l'arrêt et désactivé lorsque le moteur est alimenté. Le dispositif de freinage selon l'invention est caractérisé en ce que le frein mécanique est un frein exclusivement mécanique travaillant sous l'effet de la force centrifuge et dont la désactivation centrifuge est assurée par la rotation du moteur. l'effet de la force centrifuge est utilisé ici de façon non conventionnelle, puisqu'on lance le moteur en position freinée mécaniquement. La seule condition de fonctionnement est que le couple au démarrage soit suffisant pour faire patiner le frein, celui-ci étant désactivé sous l'effet de la force centrifuge dès les premiers tours du moteur. Le frein mécanique peut être exécuté de façon simple et compacte et monté facilement sur un moteur tubulaire et dans le tube d'un tel moteur. Les moyens de freinage électrique du moteur peuvent être constitués par une simple mise en court-circuit des bornes du moteur dans le cas d'un moteur à courant continu et par l'application d'un courant continu de freinage dans le cas d'un moteur à courant alternatif, par exemple comme décrit dans le brevet US 4 305 030. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution du dispositif selon l'invention. La figure 1 est une vue partielle en coupe axiale selon I-I de la figure 2, d'un moteur tubulaire avec ses moyens de freinage. La figure 2 est une vue en coupe transversale selon Il-Il de la figure 1. La figure 3 est une vue schématique en coupe d'une seconde forme d'exécution du frein mécanique. La figure 4 est une demi-coupe axiale d'une troisième forme d'exécution du frein mécanique. La figure 5 est une demi-coupe axiale d'une quatrième forme d'exécution du frein mécanique. Les figures 1 et 2 représentent partiellement un tube cylindrique 1 dans lequel est fixé, au moyen de deux vis 2, un corps de frein 3 en forme de manchon circulaire et portant une garniture de frein 4 entourant le corps de frein 3. Le corps de frein 3 est traversé par un arbre 5 constituant l'arbre du rotor 6 d'un moteur 7 partiellement représenté. Dans le corps de frein 3, l'arbre 5 est porté par un palier à billes 8 et il est relié à un réducteur non représenté. L'arbre 5 porte un support de mâchoires de frein 9 en forme de tambour muni d'un moyen 9a par lequel il est chassé sur l'arbre 5. Le tambour présente deux découpes diamétralement opposées dans lesquelles sont montées une paire de mâchoires opposées 10, 11 en forme de segments de couronne dont la courbure épouse la forme cylindrique de la garniture 4. Ces mâchoires 10, 11 sont munies d'une paire de cornes 12, 13 au moyen desquelles elles sont articulées sur le support de mâchoire 9 au moyen d'axes 14. Dans la direction opposée à leur articulation, les mâchoires 10 et 11 présentent un prolongement 10a, îîa formant masselotte avec la mâchoire proprement dite.Au repos, les mâchoires 10 et 11 sont maintenues appliquées contre la garniture 4 au moyen d'un ressort en boudin 15 tendu sur les mâchoires 10 et 11 et sur les parties cylindriques du support de mâchoire 9 subsistant entre les mâchoires 10 et 11. L'écartement des mâchoires 10, 11 sous l'effet de la force centrifuge est limité par des goupilles 16, 17 venant buter au fond d'une rainure 18, respectivement 19, lorsque le rotor tourne. Dans l'exemple considéré, le moteur 7 est à courant continu et les moyens de freinage électrique du moteur sont constitués d'un contact représente schématiquement en 20, mettant en court-circuit les bornes 21 et 22 du moteur, après coupure du courant d'alimentation. Il ressort de la construction que le frein est freiné au repos. Lorsque le moteur est alimenté, le surcouple de démarrage a pour effet de faire patiner le frein, puis les mâchoires 10 et 11 s'écartent rapidement de la garniture sous l'effet de la force centrifuge, contre l'action du ressort 15. Les butées 16 et 17 empêchent les mâchoires de venir en contact avec le tube 1. Pour freiner, il faut tout d'abord freiner électriquement le moteur par la mise en court-circuit de ses bornes. Dès que le moteur a suffisamment ralenti, les mâchoires de frein 10 et 11 sont à nouveau appliquées contre la garniture de frein 4 par le ressort 15. Si le moteur a tendance à être entraîné par une charge, par exemple un volet roulant en descente, le moteur est freiné électriquement jusqu'à son arrêt complet, afin d'éviter que, sous l'effet de la charge, les mâchoires restent soumises à une force centrifuge les empêchant de freiner. Le frein mécanique peut être réalisé de plusieurs autres manières. Trois autres formes d'exécution sont représentées, à titre d'exemple, aux figures 3, 4 et 5. Le mode d'exécution représenté schématiquement à la figure 3 diffère du mode d'exécution précédant en ce que les mâchoires sont coulissantes au lieu d'être pivotantes. Le support de frein est constitué d'un tambour cylindrique 23 tournant autour d'un corps de frein cylindrique fixe 24. Les mâchoires de frein sont constituées de segments de couronne 25 et 26 constituant des masselottes montées mobiles radialement dans des logements 27 et 28 formés par une paire de parois radiales 29, 30, respectivement 31, 32. Les mâchoires 25 et 26 sont appliquée contre le corps de frein fixe 24 par un ressort 33, respectivement 36 travaillant en compression entre le manchon 23 et les mâchoires dans une creusure des mâchoires. Les mâchoires sont en outre guidées par un doigt cylindrique radial 34, respectivement 35. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 4, le support de mâchoires de frein est constitué d'un manchon 37 monté sur l'arbre 5 du moteur et portant deux masselottes 38 montées mobiles radialement sur une tige radiale 39 fixant simultanément le manchon 37. Chacune de ces masselottes agit sur un bras 40 articulé en 41 sur le manchon 37, la mâchoire de frein étant constituée par l'autre extrémité 42 du bras 40. Un ressort 43 en cor de chasse maintient au repos, d'une part la mâchoire 42 en appui contre une garniture 44 fixée au tube 1 et, d'autre part, le bras 40 en appui contre la masselotte 38. Dès que le moteur tourne, les masselottes 38 écartent les mâchoires 42 des garnitures 44. La figure 5 représente une forme d'exécution dans laquelle le freinage est effectué axialement. Le support de mâchoires est constitué d'un premier manchon 45 claveté sur l'arbre 5 du moteur de manière à être entraîné en rotation par le moteur mais pouvant se déplacer axialement sur l'arbre 5 et d'un second manchon 55 monté coulissant sur le premier manchon 45. Le manchon 45 est muni d'un premier flasque 46 constituant une première mâchoire coopérant avec une première garniture de frein 47 montée sur un disque 48 solidaire du tube 1. Le manchon 55 est muni d'un flasque 56 constituant une seconde mâchoire coopérant avec une seconde garniture de frein 57 fixée sur la face opposée du disque 48. Le manchon 45 est muni à son autre extrémité d'un second flasque 49 sur lequel sont articulées autour d'un axe 50 des masselottes 51 munies d'un doigt 52 engagé dans un trou d'un bras axial 53 du second manchon 55 traversant le flasque 49 du premier manchon 45 par un passage 54. Le flasque 49 du manchon 45 est relié au flasque 56 du manchon 55 par un ressort hélicoidal 58 travaillant en compression et ayant donc tendance à rapprocher l'une de l'autre les mâchoires de frein 46 et 56 et par conséquent à les appliquer contre les garnitures 47 et 57. Lorsque le moteur tourne, les masselottes 51 écartent les mâchoires 46 et 56 l'une de l'autre en comprimant d'avantage le ressort 58. REVENDICATIONS. 1. Dispositif de freinage d'un moteur électrique comprenant des moyens de freinage électrique (20, 21, 22) du moteur et un frein mécanique actif lorsque le moteur est à l'arrêt et désactivé lorsque le moteur est alimenté, caractérisé en ce que le frein mécanique (4, 10, 11; 24, 25, 26; 42, 44; 46, 47, 56, 57) est un frein exclusivement mécanique travaillant sous l'effet de la force centrifuge et dont la désactivation centrifuge est assurée par la rotation du moteur. 2. Dispositif de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le frein mécanique comprend au moins une garniture de frein (4; 24 ; 44 ; 47, 57), des mâchoires de frein (10, 11; 25, 26; 42; 46, 56), des moyens élastiques (15; 33, 36; 43; 58) maintenant, au repos, les mâchoires en appui contre la garniture de frein et des masselottes (10a, lla; 25, 26; 38; 51) s'écartant de l'axe sous l'effet de la force centrifuge contre l'action des moyens élastiques. 3. Dispositif de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les mâchoires de frein (10, 11) sont en forme de segments de couronne articulés à une extrémité sur un support de mâchoires (9), que les masselottes sont constituées par des prolongements (10a, îîa) des mâchoires de frein et que les moyens élastiques sont constitués d'un ressort (15) entourant les garnitures de frein et leurs prolongements. 4. Dispositif de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les masselottes sont constituées par les mâchoires elles-mêmes (25, 26) en forme de segments de couronne montées dans des logements (27, 28) d'un tube (23) solidaire en rotation de l'arbre du moteur. 5. Dispositif de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les mâchoires de frein (42) sont formées par les extrémités de leviers (40) montés sur un support de mâchoires (37) et que les masselottes (38) sont constituées de pièces indépendantes guidées radialement sur le support de mâchoires. 6. Dispositif de freinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les masselottes (51) sont constituées de pièces indépendantes des mâchoires et situées chacune à l'extrémité d'un bras articulé sur une première mâchoire de frein (46) mobile axialement et que ce bras présente un doigt (52) agissant axialement sur une seconde mâchoire (56) mobile axialement, ces deux mâchoires étant situées de chaque côté d'un porte garnitures (48) transversal à l'axe et maintenues, au repos, écartées l'une de l'autre et du porte-garnitures par un moyen élastique (58). 7. Dispositif de freinage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les mâchoires mobiles (46, 56) sont constituées par les flasques de deux manchons cylindriques (45, 55) coulissant l'un dans l'autre et dont l'un (45) porte les axes (50) des bras des masselottes et l'autre est en prise avec les doigts (52) desdits bras, le moyen élastique (58) travaillant en compression entre la mâchoire (56) la plus proche des masselottes et le support (49) des bras des masselottes.