Brevet FR2800528A1 — publié le 20010504

La présente invention concerne un moteur électrique ' frein électromagnétique, comportant - un arbre métallique tournant dans des paliers, solidaire d'un disque de frein, - un ensemble mobile de freinage sollicité en appui contre le disque frein par des moyens de rappel élastiques, - électro-aimant solidaire d'une culasse, apte à générer champ magnétique permettant de déplacer l'ensemble mobile de freinage en ecartement du disque de frein contre l'action des moyens rappel élastiques, la culasse étant fixe par rapport aux paliers du moteur - un capot de protection coiffant la culasse, et - un capteur de vitesse de rotation du moteur ayant un organe mobile entraîné en rotation par l'arbre du moteur. Ce type de moteur est utilisé comme moteur de levage dans des grues. Dans certains moteurs connus, le capteur de vitesse de rotation du moteur est présent au voisinage de l'arbre de sortie, c'est-à-dire du côté opposé au disque de frein et à l'ensemble mobile de freinage. La chaleur dégagée lors du freinage étant importante, on évite ainsi de soumettre le capteur à une élévation de température susceptible d'altérer son fonctionnement, le capteur comportant des composants sensibles à la température. Un montage tend à accroître l'encombrement du moteur ou peut restreindre le choix des capteurs pouvant être utilisés. Il existe par conséquent un besoin pour disposer d'un moteur électrique à frein électromagnétique du type cité plus haut, qui soit compact, relativement peu coûteux à fabriquer et fiable. Le moteur selon l'invention se caractérise par le fait que le capteur de vitesse est situé sous le capot de protection et par le fait que l'organe mobile de ce capteur est relié à l'arbre du moteur par l'intermédiaire d'au moins un organe de transmission dont la conductibilité thermique est inférieure à celle du métal constituant l'arbre. Grâce a l'utilisation d'un organe de transmission tel que défini plus haut, il est possible de disposer le capteur de vitesse sous le capot de protection sans pour autant l'exposer à une température excessive, ce qui permet de gagner en compacité et en fiabilité. De plus, l'invention permet d'utiliser un seul capot de protection pour protéger à la fois l'ensemble de la culasse et le capteur de vitesse. Dans une réalisation préférée, l'organe de transmission est constitué par axe métallique en acier inoxydable. variante, l'organe de transmission est constitué par une bague en matiere plastique. Dans une réalisation préférée, la culasse comporte un passage central dans lequel s'étend axe solidaire de l'arbre du moteur ou un prolongement de cet arbre. L'axe en question peut être constitué par l'organe de transmission précité, destiné à entraîner en rotation l'organe mobile du capteur de vitesse. Dans une réalisation préférée, la culasse est monobloc et réalisée en fonte. Toujours dans une réalisation préférée, la culasse comporte une jupe montage entourant complètement l'ensemble mobile de freinage. Avantageusement, des cales amovibles sont intercalées entre la culasse et le palier sur lequel est fixée cette dernière. Ces cales peuvent être aisément enlevées au fur et à mesure de l'usure des garnitures de freinage. Dans une réalisation préférée, l'ensemble mobile de freinage est guidé en translation des axes engagés chacun à une extrémité dans un perçage borgne de la culasse et à l'autre extrémité dans un perçage borgne de l'ensemble mobile de freinage. Toujours dans une réalisation préférée, le moteur comporte deux tiges diamétralement opposées, solidaires de l'ensemble mobile de freinage à une extrémité traversant librement la culasse et ayant l'autre extrémité pourvue d'un épaulement, lequel peut servir d'appui pour déplacer, au moyen d'un levier prenant appui sur la culasse l'ensemble mobile de freinage en écartement du disque de frein. Toujours dans une réalisation préférée, le moteur comporte des ressorts de rappel travaillant en compression, logés dans la culasse, prenant appui sur cette dernière à une extrémité et prenant appui à l'autre extrémité sur l'ensemble mobile de freinage. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de réalisation non limitatif, et à l'examen du dessin annexé lequel - la figure Lest une vue schématique de côté, avec demi-coupe axiale, moteur conforme à l'invention, - les figures 2 et 3 sont des coupes schématiques représentant des détails de réalisation. Le moteur 10 représenté sur la figure 1 comporte un arbre 11 d'axe X tournant relativement à des paliers arrière 12 avant 13 solidaires du bâti 14 du moteur. L'arbre 11 est solidaire d'un rotor entraîné en rotation par un stator 16, de manière conventionnelle. La vitesse nominale du moteur est dans l'exemple de réalisation décrit égale, à 1350 tr/mn. L'arbre 11 est solidaire à l'arrière rotor 15 d'un ventilateur 17. Un boîtier de connexion électrique 75 est fixé sur le bâti 14, pour l'alimentation électrique du stator 16. Une culasse 18 est fixée sur le palier arrière 12. Cette culasse 18 est coiffée par capot de protection 19, lequel est fixé sur la culasse 18 au moyen de vis 20. Dans l'exemple de réalisation décrit, la culasse 18 est réalisée en fonte d'un seul tenant. La culasse 18 comporte à sa périphérie une jupe de montage 21 fixée par son extrémité avant 23 sur le palier arrière 12, avec interposition d'une ou plusieurs cales 22 dont la fonction sera précisée plus loin. La fixation de la culasse 18 sur le palier arrière 12 s'effectue au moyen de boulons 24 répartis sur la périphérie de la jupe de montage 21. La culasse 18 comporte une gorge annulaire 26 ouverte vers l'avant, logeant un électro-aimant 27, et un noyau central 28 traversé sur toute sa longueur, selon l'axe X, par un passage 29. L'arbre 11 est cannelé en arrière du ventilateur 17 pour l'accouplement en rotation avec un disque de frein 32. L'arbre 11 comporte en arrière du disque de frein 32 un prolongement 33 s'étendant partiellement dans le passage 29 de culasse 18. Ce prolongement 33 comporte à extrémité arrière 30 un perçage borgne dans lequel est emmanché un axe 34 servant d'organe de transmission pour accoupler en rotation l'arbre 11 et l'organe mobile 41 d'un capteur de rotation 40. L'organe mobile 41 comporte par exemple à sa surface des élements réfléchissants tourne relativement à des moyens de détection optiques fixes du capteur de rotation 40 solidaires de la culasse 18. L'axe de transmission 34 est réalisé dans un matériau moins conducteur de la chaleur que l'arbre 11, de manière à s'opposer à la transmission de la chaleur générée par le freinage vers le capteur 40. Un ensemble mobile de freinage 50 est disposé entre la culasse 18 et le disque de frein 32, étant entouré par la jupe de montage 21. Cet ensemble mobile de freinage 50 est guidé en translation selon l'axe X, sans possibilité de rotation autour de cet axe, par des axes 51 engagés chacun à une extrémité dans un perçage borgne 52 de la culasse 18 et à l'autre extrémité dans un perçage borgne 53 de l'ensemble mobile de freinage 50. Le disque de frein 32 comporte dans l'exemple de réalisation décrit un support embouti sur lequel sont fixées, par collage et sertissage, des garnitures de freinage 55. L'ensemble mobile de freinage 50 est sollicité en appui contre le disque de frein 32 par des ressorts hélicoïdaux 60 travaillant en compression, prenant appui à une extrémité sur culasse 18 et à l'autre extrémité sur l'ensemble mobile de freinage 50, comme on le voit sur les figures 2 et 3. ressorts 60 sont répartis sur la périphérie de la culasse, à l'intérieur de la jupe de montage 21. Le fonctionnement du frein est le suivant. l'absence d'alimentation électrique de l'électro-aimant 27, les ressorts 60 plaquent l'ensemble de freinage 50 contre le disque de frein 32, ce qui interdit la rotation de l'arbre 1 du moteur. Lorsque l'électro-aimant 27 est alimenté, le champ magnétique géneré par celui-ci attire l'ensemble mobile 50, réalisé dans un métal aimantable, et l'ensemble mobile s'écarte du disque de frein 32 en venant se plaquer contre la culasse 18, de sorte que l'arbre 11 peut tourner librement dans les paliers 12 et 13. Pour permettre de débloquer l'arbre 11 en cas de panne d'électricité, deux tiges 70 diamétralement opposées sont fixées à une extrémité sur l'ensemble mobile 50 et traversent librement la culasse 18 à la faveur de perçages 74. Ces tiges 70 présentent à leur extrémité libre un épaulement 71 qui permet, lorsque le capot protection 19 est enlevé, d'engager l'extrémité d'un levier sous tête des tiges 70 et, prenant appui sur la culasse 18, d'exercer une traction vers l'arrière sur les tiges 70, afin de déplacer l'ensemble mobile 50 vers l'arrière contre l'action des ressorts de rappel pour libérer l'arbre 11 du moteur. En d'usure des garnitures du disque de frein 32, on enlève ou plusieurs cales 22, ce qui rapproche l'ensemble mobile 50 du disque de frein 32 et permet de rattraper le jeu dû à l'usure. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation vient d'être décrit. On peut notamment, par exemple dans le cas où l'axe de transmission 34 serait remplacé un axe réalisé dans un matériau aussi conducteur de la chaleur que l'arbre 11 ou prolongement de ce dernier, prévoir une bague en matière plastique entre cet axe ce prolongement et l'organe mobile du capteur de rotation, afin de constituer une isolation thermique. REVENDICATIONS Moteur électrique à frein électromagnétique, comportant un arbre métallique (11) tournant dans des paliers (12, 13), solidaire d'un disque de frein (32), - un ensemble mobile de freinage (50) sollicité en appui contre le disque de frein par des moyens de rappel élastiques (60), - un électro-aimant (27) solidaire d'une culasse (18) apte à génerer un champ magnétique permettant de déplacer l'ensemble mobile de freinage (50) en écartement du disque de frein contre l'action des moyens de rappel élastiques (60), la culasse (18) étant fixe par rapport aux paliers (12, 13) du moteur, - un capot de protection (19) coiffant la culasse (18), - un capteur (40) de vitesse de rotation du moteur ayant un organe mobile (41) entraîné en rotation par l'arbre du moteur, moteur caractérisé par le fait que le capteur de vitesse (40) est situé sous le capot de protection (19) .et par le fait que l'organe mobile (41) de ce capteur est relié à l'arbre (11) du moteur par l'intermédiaire d'au moins un organe de transmission (34) dont la conductibilité thermique est inférieure à celle du métal constituant l'arbre (1 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe de transmission (34) est constitué par un axe métallique en acier inoxydable. Moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la culasse (18) comporte un passage central (29) dans lequel s'étend un axe solidaire de l'arbre moteur ou un prolongement (33) de cet arbre. 4. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la culasse (18) est monobloc et réalisée en fonte. 5. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait la culasse comporte une jupe de montage (21) entourant complètement l'ensemble mobile de freinage (50). Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que des cales amovibles (22) sont intercalées entre la culasse (18) et le palier (12) sur lequel est fixé cette dernière. 7. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'ensemble mobile de freinage (50) est guidé en translation par des axes (51) engagés chacun à une extrémité dans un perçage borgne (52) de la culasse et à l'autre extrémité dans perçage borgne (53) de l'ensemble mobile de freinage. 8. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait comporte deux tiges (70) diamétralement opposees et solidaires de l'ensemble mobile de freinage à une extrémité, traversant librement la culasse (18) et ayant l'autre extrémité pourvue d'un épaulement (71), lequel peut servir d'appui pour déplacer, au moyen d'un levier prenant appui sur la culasse (18), l'ensemble mobile de freinage en écartement du disque de frein. 9. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par fait que des ressorts de rappel (60) travaillant en compression sont logés dans la culasse (18), prenant appui sur cette dernière à une extrémite et prenant appui à l'autre extrémite sur l'ensemble mobile de freinage (50). 10. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que sa vitesse nominale est de 1350 tr/mn.