Brevet FR2717231A1 — publié le 19950915

La présente invention concemrne un accouplement de sécurité contre les surcharges, constitué d'une première moitié d'accouplement du côté mené présentant un moyeu et d'une deuxième moitié d'accouplement du côté menant, assemblée à la première moitié d'accouplement rigidement en rotation mais à mobilité axiale et dont le flasque est couplé au moyeu avec possibilité de débrayage axial relatif au moyen d'un élément d'engagement positif réalisé notamment sous la forme d'une denture plate, et avec un ensemble de ressort agissant sur la deuxième moitié d'accouplement et présentant une courbe caractéristique à brusque saut, ressort à l'état actionné duquel, lors d'une rotation relative des deux moitiés d'accouplement l'une par rapport à l'autre provoquée par une surcharge, I'engagement positif est durablement supprimé, un dispositif d'actionnement étant prévu pour un déplacement axial forcé de lI'ensemble de ressort indépendamment de l'état d'engagement positif entre le moyeu et le flasque, dispositif qui peut être commandé au moyen d'un ensemble cylindre-piston pouvant être notamment sollicité pneumatiquement et relié, en rigidité axiale mais avec possibilité de rotation, à la deuxième moitié d'accouplement. On utilise des accouplements de sécurité contre les surcharges lorsqu'il est nécessaire de limiter le couple de rotation à transmettre par l'accouplement. Le réenclenchement de l'accouplement s'effectue habituellement après avoir remédié à la cause du dépassement du couple admissible. On connaît un accouplement de sécurité du type mentionné en introduction par le document DE 27 20 679 A1. Pour des cas particuliers d'application, par exemple pour le débrayage de cylindres d'impression individuels de machines d'impression, il est nécessaire de prévoir des mesures permettant de ne réenclencher les accouplements de sécurité contre les surcharges du type mentionné en introduction que dans un état relatif dans lequel les deux moitiés d'accouplement sont mutuellement associées en position correcte ou encore sous un angle correct. La présente invention a pour but de développer un accouplement de sécurité contre les surcharges du type mentionné en introduction de façcon à permettre un réenclenchement de l'accouplement en position correcte. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la deuxième moitié d'accouplement présente un perçage axial, décalé par rapport à sa ligne médiane et pouvant notamment être alimenté en air comprimé, à proximité de lI'embouchure duquel est disposé un élément indicateur stationnaire par rapport à la première moitié d'accouplement et produisant une modification des conditions de pression à l'embouchure en cas d'association angulairement correcte des moitiés d'accouplement, et par le fait qu'est prévu un dispositif détecteur pour enregistrer la modification de pression. La configuration selon l'invention autorise un réenclenchement en position correcte des deux moitiés d'accouplement, ce qui est notamment souhaité pour des cas d'application dans l'industrie de l'imprimerie. La combinaison du perçage d'air comprimé, de l'élément indicateur et du dispositif détecteur garantit que le réenclenchement ne s'effectue que sous la condition que les deux moitiés d'accouplement se trouvent dans la position angulaire correcte l'une par rapport à l'autre. Dans cette configuration, le dispositif détecteur est de préférence un dispositif de mesure de pression dynamique, qui enregistre la chute de pression dans le perçage axial par suite de l'association angulairement correcte, I'élément indicateur étant un disque d'étranglement rotatif juste devant l'embouchure du perçage, disque dans lequel un perçage ou une encoche est prévu(e) comme repère pour la position angulaire de la première moitié d'accouplement. La pression dynamique régnant dans le perçage est enregistrée en continu et ne se modifie pas tant que le disque d'étranglement dote l'embouchure du perçage d'une résistance constante. Si cette résistance à l'écoulement est supprimée par le perçage ou l'encoche indiquant l'association angulairement correcte, le dispositif détecteur le constate par une soudaine chute de la pression et signale ainsi que le réenclenchement de l'accouplement est autorisé. Par l'actionnement du deuxième moyen d'actionnement sur la base du signal de sortie du dispositif détecteur signalant la position angulairement correcte, l'engagement positif entre les moitiés d'accouplement est rétabli. Une alimentation avantageuse de l'air comprimé, depuis un point de raccordement stationnaire sur la circonférence extérieure de l'accouplement jusqu'à la région intérieure rotative de la deuxième moitié d'accouplement, s'effectue au moyen d'un distributeur annulaire. L'exposé qui suit explique plus en détail l'invention à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une coupe axiale à travers l'exemple de réalisation de l'accouplement de sécurité contre les surcharges selon l'invention, la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne A-B de la figure 1, la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne C-D de la figure 1, la figure 4 représente la coupe selon la figure 1 à l'état "désaccouplé" de l'accouplement, et la figure 5 représente une coupe selon la figure 1 à l'état "accouplé" de l'accouplement. L'accouplement de sécurité contre les surcharges représenté en coupe axiale sur la figure 1 est constitué d'une première moitié d'accouplement K1, assemblée à l'arbre de sortie et présentant un moyeu N. La deuxième moitié d'accouplement K2, assemblée à l'arbre d'entraînement, présente un flasque qui est en prise par engagement positif avec le moyeu de la première moitié d'accouplement K1 au moyen d'une denture droite 2. La deuxième moitié d'accouplement K2 présente un élément de commutation S, qui est assemblé rigidement en rotation mais à mobilité axiale à la première moitié d'accouplement K1 et qui s'appuie contre la deuxième moitié d'accouplement K2 au moyen d'une rondelle-ressort 3. Une bague de commutation 4 est fixée sur l'élément de commutation S. Un ensemble cylindre-piston est fixé avec possibilité de rotation sur la circonférence extérieure de la deuxième moitié d'accouplement K2. Cet ensemble comprend une bague R qui est fixée en position axiale. En étanchéité et à coulissement axial par rapport à la bague R, il est prévu à la fois un premier moyen d'actionnement 5 sous la forme de trois crampons disposés en décalage circonférentiel, et un deuxième moyen d'actionnement 7. Une enveloppe cylindrique 13 entoure extérieurement la bague R, enveloppe qui est elle aussi axialement coulissante par rapport à la bague R. Le premier moyen d'actionnement 5 est assemblé par des vis à l'enveloppe cylindrique 13 et appuyé contre le deuxième moyen d'actionnement 7 au moyen d'un ressort de pression 6. Des prises d'air comprimé 8, 9 se trouvent en décalage axial sur la circonférence extérieure de l'enveloppe cylindrique 13, la prise d'air comprimé 8 communiquant avec l'espace intermédiaire formé entre la bague R et le deuxième moyen d'actionnement 7, et la prise d'air comprimé 9 avec l'espace intermédiaire formé entre la bague R et l'enveloppe cylindrique 13. Une prise 11, par laquelle s'effectue une alimentation supplémentaire en air comprimé, est en outre prévue dans la région de la bague axialement fixe R. La prise 11 est reliée à un distributeur annulaire 10 qui entoure sous forme d'espace annulaire l'ouverture d'entrée d'un perçage axial 12 prévu dans la deuxième moitié d'accouplement K2. Le perçage axial 12 est disposé en position excentrée et débouche à l'interface entre les deux moitiés d'accouplement K1 et K2. Un disque d'étranglement 1 est fixé stationnairement sur la première moitié d'accouplement K1 en ce point d'embouchure, disque qui présente sur sa périphérie une ouverture ou encoche représentée sur la figure 2 et qui est positionné de telle sorte que cette ouverture est alignée avec l'embouchure du perçage axial 12 dans une position angulaire précise du disque d'étranglement 1. L'association spatiale entre le perçage ou l'encoche prévu(e) dans le disque d'étranglement 1 et l'ouverture d'embouchure est prévue de telle sorte que ce perçage et cette ouverture sont précisément alignés lorsque les deux moitiés d'accouplement K1 et K2 sont mutuellement associées en position angulairement correcte. On va maintenant expliquer plus en détail le fonctionnement de lI'accouplement de sécurité contre les surcharges selon l'invention, notamment à l'aide des figures 4 et 5. La figure 1 représente l'accouplement de sécurité contre les surcharges dans l'état de service normal, lorsque le couple de rotation admissible n'est pas dépassé et que les prises d'air comprimé 8, 9 ne sont pas alimentées en air comprimé. Dans cet état de service, l'ensemble cylindre- piston, qui est formé par les éléments 5, 13, R, est au repos par rapport aux moitiés d'accouplement qui tournent. En cas de surcharge, le moyeu N et le flasque F entrent dans l'état axialement débrayé dans la région de leur denture plate, de sorte que I'élément de commutation S est déplacé vers la droite sur la figure 1, jusqu'à ce que la rondelle-ressort 3 ait dépassé son point de brusque saut. En conséquence de quoi, l'élément de commutation S et par suite le flasque F sont amenés dans la position débrayée stable (non représentée sur les figures). La distance axiale entre le premier moyen d'actionnement 5 et le deuxième moyen d'actionnement 7 est dimensionnée de telle sorte qu'il reste suffisamment d'espace libre pour le déplacement axial de l'élément de commutation S conformément à la courbe caractéristique de ressort de la rondelleressort 3. On va maintenant considérer le cas de service dans lequel on doit désaccoupler l'accouplement de sécurité contre les surcharges alors que le i0 couple de rotation déterminant pour ce désaccouplement n'est pas encore atteint. Dans un tel cas, I'accouplement de sécurité contre les surcharges est alimenté en air comprimé à la prise d'air comprimé 9, de sorte que la chambre de piston formée entre la bague R et l'enveloppe cylindrique 13 est remplie d'air comprimé et donc que l'enveloppe cylindrique 13, et le premier moyen d'actionnement 5 qui est fixement assemblé à cette dernière et se présente sous la forme des trois crampons circonférentiellement décalés, sont déplacés axialement vers la droite sur la figure 4. La région avant du premier moyen d'actionnement 5 entraîne alors conjointement la bague de commutation 4 vers la droite, de sorte que la rondelle-ressort 3 est obligatoirement amenée à l'état actionné (saut brusque). En conséquence de quoi, tant l'élément de commutation que le flasque sont suffisamment déplacés axialement pour que la denture plate 2 se désengage et que l'accouplement tourne maintenant librement. Après avoir arrêté l'apport d'air comprimé à la prise 9, I'ensemble cylindre-piston est amené dans une position d'équilibre axial suite à la force de pression du ressort 6, sans toutefois que la position axiale de la bague de commutation 4 et donc l'état débrayé de la rondelle-ressort 3 ou encore de la denture plate 2 se modifient. On va maintenant considérer la situation dans laquelle on doit ramener l'accouplement de sécurité contre les surcharges de l'état débrayé dans l'état de service. Il est ici sans importance que l'état débrayé ait été obtenu suite à un couple de surcharge ou suite à un actionnement du premier moyen d'actionnement 5. Avant le réenclenchement, il est nécessaire d'associer les deux moitiés d'accouplement K1 et K2 en position angulaire correcte l'une par rapport à l'autre. A cet effet, on alimente la prise 11 de pression de commande avec une pression d'air déterminée, qui est enregistrée par le dispositif détecteur non représenté sous la forme d'une mesure de pression dynamique. Lors d'une relation relative des moitiés d'accouplement K1, K2 l'une par rapport à l'autre, la pression dynamique mesurée reste initialement constante, attendu que le disque d'étranglement 1 couvre uniformément la région d'embouchure du perçage axial 12. Mais lorsque l'ouverture prévue dans le disque d'étranglement 1 s'aligne avec l'embouchure du percçage axial 12, le montage détecteur constate cet état de fait sous la forme d'une soudaine chute de io pression et transmet cette information sous forme de signal autorisant l'enclenchement du dispositif d'actionnement. Dans cette situation, la chambre de piston formée entre la bague R et le deuxième moyen d'actionnement 7 est alimentée en air comprimé au moyen de la prise d'air comprimé 8, de sorte que le deuxième moyen d'actionnement 7 se déplace vers la gauche sur la figure 5, et fait alors coulisser axialement la bague de commutation 4 jusqu'à ce que l'engagement positif entre le flasque et le moyeu soit rétabli. Le fonctionnement peut ensuite démarrer dans les conditions nominales, une fois que l'apport d'air comprimé a été à nouveau arrêté à la prise 8 et que le deuxième moyen d'actionnement 7 a atteint, par la force de pression du ressort de pression 6, la position représentée sur la figure 1. REVENDICATIONS 1.-Accouplement de sécurité contre les surcharges, constitué d'une première moitié d'accouplement (K1) du côté mené présentant un moyeu (N) et d'une deuxième moitié d'accouplement (K2) du côté menant, assemblée à la première moitié d'accouplement (K1) rigidement en rotation mais à mobilité axiale et dont le flasque (F) est couplé au moyeu (N) avec possibilité de débrayage axial relatif au moyen d'un élément d'engagement positif (2) réalisé notamment sous la forme d'une denture plate, et avec un ensemble de ressort (3) agissant sur la deuxième moitié d'accouplement (K2) et présentant une courbe caractéristique à brusque saut, ressort à l'état actionné duquel, lors d'une rotation relative des deux moitiés d'accouplement (K1, K2) l'une par rapport à l'autre provoquée par une surcharge, l'engagement positif est durablement supprimé, un dispositif d'actionnement (4, 5, 7) étant prévu pour un déplacement axial forcé de l'ensemble de ressort (3) indépendamment de I'état d'engagement positif entre le moyeu (N) et le flasque (F), dispositif qui peut être commandé au moyen d'un ensemble cylindre-piston (7, 13, 14) pouvant être notamment sollicité pneumatiquement et relié, en rigidité axiale mais avec possibilité de rotation, à la deuxième moitié d'accouplement (K2), caractérisé en ce que la deuxième moitié d'accouplement (K2) présente un perçage axial (12), décalé par rapport à sa ligne médiane et pouvant notamment être alimenté en air comprimé, à proximité de l'embouchure duquel est disposé un élément indicateur (1) stationnaire par rapport à la première moitié d'accouplement (K1) et produisant une modification des conditions de pression à l'embouchure en cas d'association angulairement correcte des moitiés d'accouplement, et en ce qu'est prévu un dispositif détecteur pour enregistrer la modification de pression. 2. Accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif détecteur est un dispositif de mesure de pression dynamique, qui enregistre la chute de pression dans le perçage axial (12) par suite de I'association angulairement correcte. 3. Accouplement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément indicateur est un disque d'étranglement (1) rotatif juste devant l'embouchure du perçage, disque dans lequel un perçage ou une encoche est prévu(e) comme repère pour la position angulaire de la première moitié d'accouplement (K1). 4. Accouplement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'actionnement du deuxième moyen d'actionnement (7) est commandé par le dispositif détecteur. 5. Accouplement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alimentation en air comprimé du perçage axial (12) s'effectue au moyen d'un distributeur annulaire (10).