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Appareil de commande d'un mouvement de rotation
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La präsente invention concerne rale un appareil de commande d'un mouvement de rotation et plus particulièrement un appareil pour commander la rotation d'un arbre de sortie et notamment dans la forme d'exécution préférée, des ensembles embrayage-frein.
11 est souvent désirable de pouvoir commander un arbre de sortie dans des conditions différentes, par exemple au moyen d'un embrayage-frein. Cependant les embrayagesfrein3 connus antérieurement présentent des inconvénients en ce qui concerne leur facilite de fabrication, de montage, d'installation et d'entretien et leur aptitude ä être uti1i- ses avec des dispositifs de liaison standard industriels différentes. Ainsi est apparue la nécessité de pouvoir dispo- ser d'un embrayage-frein ayant un carter amélioré utilisant
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des composants modulaires, interchangeables, moules aisément et d'une façon peu onéreuse, qui peuvent etre usinés pour être adaptés à divers dispositifs de liaison industriels et qui facilitent à la fois l'installation et l'entretien de l'appareil.
La présente invention permet de résoudre ces incon- vénients et problèmes ainsi que d'autres dans un appareil de commande d'un mouvement de rotation en prévoyant des composauts moulés aisément et avec un faible prix de revient ou formes de tout autre manibre, lesquels peuvent être aisément assemblés pour constituer une unité qui peut être à son tour installée et entretenue aisément. En particulier 11 est prévu un carter amélioré comportant des premier et second flasques frontaux de carter fixes b un corps cylindrique. Ce corps cylindrique comporte un élément d'interface intégrel s'étendant radialement vers l'intérieur d'un élément annulaire s'étendent axialement et également une bride de monta-
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ge intdgrale a'6tendant rieur partir de cet élément annulaire.
Le premier flasque frontal du carter est fixé d'une manière amovible au corps cylindrique tandis que le second flasque frontal de carter est fixé d'une maniera amovible la bride de montage integrale, ce
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qui permet b l'appareil d'entre démonté aisément en des premier et second composants principaux qui sont particuliè- rement avantageux pour l'installation et l'entretien.
En outre, suivant un autre aspect de l'invention, le 'disque d'interface, comportant des première et seconde sur- faces d'interface, est forme d'une première portion annu- laire plane et d'un élément d'interface moulé comportant une seconde portion annulaire plane intégrale. La premibre por- tion annulaire plane est maintenue espacde, pour permettre la dissipation de la chaleur, par des ailettes en saillie moulées aur la seconde portion annulaire plane, en éliminant sinai la nécessité de prévoir des noyaux de moulages. En outre l'amovibilitd de la première portion annulaire plane permet d'avoir un meilleur accès à la fixation de la garni- ture annulaire de friction pour permettre le demontage de celle-ci, sans avoir b démonter l'élément d'interface moulé ä partir des composants restant.
Un but de la présente invention est donc de fournir un nouvel appareil de commande d'un mouvement de rotation d'un arbre de sortie.
Un autre but de la presente invention est de fournir un tel appareil de commande d'un mouvement de rotation comportant un carter amélioré.
Un autre but de la presente invention est de four- nir un nouvel appareil de commande d'un mouvement de rota- tion comportant un disque d'interface amélioré ayant des première et seconde surfaces d'interface.
Un autre but de la présente invention est de four- nir un nouvel appareil de commande d'un mouvement de rota- tion qui peut être séparé en deux composants principaux pour son installation et son entretien.
Un autre but de la presente invention est de four- nir un nouvel appareil de commande d'un mouvement de rota- tion ayant une capacité accrue en matière de transmission de couple.
Un autre but de la presente invention est de four- nir un nouvel appareil de commande d'un mouvement de rota- tion intervenant plus rapidement.
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Un autre but de la présente invention est de fournir un nouvel appareil de commende d'un mouvement de rotation utilisant des composants modulaires interchangeables.
Un autre but de la présente invention est de fournir un nouvel appareil de commande d'un mouvement de rotation utilisant des pièces moulées courantes pour divers dispositifs de liaison industriels.
Un autre but de la presente invention est de fournir un nouvel appareil de commande d'un mouvement de rotation utilisent des compoaants qui peuvent etre moulea aiae- ment et avec un faible prix de revient
On décrira ci-aprea, a titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention, en reference au dessin annexé sur lequel :
La figure l est une vue en coupe axiale d'un embrayage-frein suivent une forme d'exécution préférée de l'invention.
La figure 2 est une vue en perspective éclatée du carter amélioré de l'embrayage-frein de la figure 1, illus.trant l'interchangeabilité modulaire de ce carter.
La figure 3 est une vue en coupe axiale d'une variante d'exécution d'un embrayage-frein suivant une forme d'exécution préférée de l'invention.
La figure 4 est une vue en perspective éclatée de l'embrayage-frein de la figure 3.
Toutes les figures sont dessinées uniquement pour faciliter l'explication des caractéristiques de base de la presente invention ; lea extensions des figures en ce qui concerne le nombre, la position, la relation et les dimensions des parties constitutives pour réaliser la forme
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d'execution préférée seront expliquées ou seront comprises dans le domaine de la technique après que les caractéristiques de l'invention qui vont suivre auront été lues et comprises.
En outre les dimensions et proportions dimension- nelles exactes prévues pour une adaptation à une force, un poids, une résistance spécifiques et à d'autres exigences
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similaires seront également comprises dens le domaine de la technique après que les caractéristiques de l'invention qui
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vont suivre auront été lues et comprises.
Dans les diverses figures du dessin les mêmes references numériques désignent les mêmes éléments constitutifs ou des éléments constitutifs similaires. En outre, lorsque lea termes "vers l'extérieur","premier","second","interne", "externe","radialement","axialement","ciconférentiellement"et "superieur","inférieur""vers l'Intérieur",ment, on comprendra que ces termes concernent uniquement la structure représentée aur le dessin teile qu'elle appareît b une personne examinant le dessin et qu'ils sont utilisés uniquement pour faciliter la description de l'invention.
L'appareil assurant la commande d'un mouvement de rotation d'un arbre de sortie, avec un arbre d'entrée et un carter, suivant les caractéristiques de le présente invention, est représenté aur le dessin et désigné dans son ensemble par le référence A. Dans les formes d'exécutions préférées de la présente invention, l'appareil A est un embrayage-frein et il constitue un perfectionnement de l'appareil du type représenté et dderit dans le brevet US 4 534 454. Pour faciliter l'explication des carscteristiques
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de base de la présente invention, les mûmes références numétiques désignent lea mêmes éléments constitutifs ou des éléments constitutifs similaires sur les présentes figures et aur lea figurez brevet US 4 534 454.
La description dudea références numériques communes et de l'embrayage-frein A peut être trouvée présentement ainsi que dans le brevet US 4 534 454 qui est incorporé présentement à titre de référence.
Si on se réfère d'une manière détaillée au dessin, on voit que l'embrayage A comporte un arbre de sortie 10 entreîné en rotation. 11 comporte en outre un disque d'interface représenté, dans aa forme d'exécution préférée, aoua la forme d'un disque de friction 28. Dans la forme d'exécution préférée représentée sur les figures 1 et 2 une première surface d'interface, représentée sous la forme
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d'une garniture de friction annuaire 32, est montée, au moyen de boulon 29, sur la première face 30 du disque de friction 28. Dans la forme d'exécution préférée represen- tée sur les figures 3 et 4, le disque de friction 28 comporte une portion annulaire plane 23b et un élément d'interface de friction 25.
L'élément d'interface de friction 25 comporte une portion annulaire plane 25a portant des ailettes 27 qui s'étendent radialement, sont espacées cir- conferentiellement les unes des autres et font saillie h
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partir de la face qui est opposée à la surface interface de l'élément 25. Des ouvertures 95 s'étendant axialement, du type représenté et décrit dans le brevet US 4 078 637, sont formées dans la portion annulaire plane 258 entre les ailettes 27b. Les ailettes 27 comportent des épaulements 27a s'étendant axialement pour recevoir l'ouverture, s'étendent axialement et radialement vers l'intérieur, de la portion annulaire plane 23b.
Des boulons 29 qui sont vissés dans les ailettes 27, s'étendent & travers la gerniture annulaire de friction 32 et la portion annulaire plane 23b, pour la fixation de celles-ci sur l'élément d'interface de friction 25, la face opposée b la surface d'interface de la portion annulaire plane étant en butée contre les extrémités libres des ailette3 27 et étant espacée de la face de la portion annulaire plane 25a, afin de former des ouvertures 23e pour la dissipation de la chaleur.
Le disque 28 se termine radialement vers l'intérieur par un moyeu 34 pourvu de cannelures 56 en contact ä coulis- sement avec des cannelures 38 de l'arbre 10. Sur le moyeu 34 se trouve un évidement annulaire 40 délimitant un épaulement 42. La cage interne 44 d'un roulement 46 est montée dans l'évidement 40 et contre l'épaulement 42.
La référence 48 indique un piston annulaire qui comporte une bride annulaire 50 s'étendant axialement. La cage externe 54 du roulement 46 est montée sur la surface interne de la bride 50 du piston et contre un épaulement 56, si bien que l'arbre 10 et une portion du moyeu 34 sont montés à rotation à l'interieur du piston 48.
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L'embrayage-frein A suivant l'invention comporte un carter 150 d'une construction améliorée comportant des composants modulaires interchangeables 82 ou 156, 152 et 154. Plus particulièrement le carter 150 comporte un corps cylindrique 152 présentant une premibre partie annulaire 158, s'étendant d'une manière générale dans le sens axial, laquelle recoupe une seconde partie annulaire 160 s'étendant d'une manière générale dans le sens radial. La partie 158 comporte une première extrémité libre annulaire 164 et une seconde extrémité libre annulaire 168. Dans la forme d'exécution préférée un évidement annulaire 186 est prevu
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dans le diamètre interne, dans le sens radial, de la pièce annulaire 158, cet évidement étant adjacent b l'extrémité 168 pour faciliter le montage.
La seconde partie annulaire 160 comporte une portion de corps annulaire 72, en faisant partie intégrante, située radialement vers l'intérieur de la pièce annulaire 158 et s'étendant en direction de sa seconde extrémité 168. La portion de corps annulaire 72 comporte une portion d'appui 68 pour le montage sur celle-ci du second élément d'interface fixe représenté par une garniture de friction annulaire 79 située en regard du disque de friction 28. La garniture de friction annulaire 79 est constituée, dans la forme d'exécution préférée illustrée sur les figures 3 et 4, de deux pièces en forme de croissant de lune ou semi-eircu- laire, afin de permettre leur enlèvement dans le sens radial, sans avoir ä enlever l'element d'interface de friction 25.
La garniture 79 est fixée, au moyen de boulons 81, à la portion d'appui 68.
La pièce annulaire 160 comporte en outre une bride de montage annulaire 170 s'étendant radialement vers l'exté- rieur, laquelle eat percée de trous 172 s'étendant axialement et espacés les uns des autres circonferentiellement. La bride 170 est disposée d'une manière générale de telle façon que la portion de corps 72 soit légèrement décalée axialement par rapport 1 la bride 170.
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Le corps cylindrique 152 comporte en outre, dans so forme d'execution préférée, des ailettes intégrales 176, slétendant axialement, espacées les unes des autres circon-
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férentiel1ement, s'étendent à partir la pièce annulaire 158, et ce de la bride 170 jusqu'a un point légèrement distant, dans le sena axial, vers l'intérieur par rapport à l'extré- mité 168. Des épaulements de montage 178, s'retendant axialement, espacés les uns des autres circonférentiellement, sont en autre prévus, dans la forme d'execution préféré, aur la pièce annulaire 158 et ils s'étendent de la bride 170 à l'extrémité 168, en étant espacés circonférentiellement des ailettes 176.
L'un des épaulsments 178 comporte, dans la forme d'exécution préférée, une partie élargie 180 à orifices dans laquelle sont percés des orifices d'air 24 et 182 s'étendant radialement et espaces axialement.
Le flasque frontal 154 du carter a une forme gene- rale plane et circulaire et il a un diamètre supérieur à celui de la piece annulaire 158 du corps cylindrique 152. Le flasque frontal 154 comporte une saillie intégrale 23 s'étendant axialement laquelle présente une surface 188, s'étendant axialement et en position intermédiaire dans le sens radial, et une surface 190 s'étendant axialement et en position externe dans le sens radial, dans la forme d'exdcu- tion préférée. La surface 190 a un diamètre en général égal à celui de 1'évidement 186, afin de pouvoir se loger dans celui-ci.
Le flasque frontal 154 est fixé d'une manière amovible, dans la forme d'exécution préférée, au corps cylindrique 152 au moyen de boulons 200 s'étendant à travers des trous 202 s'étendant axialement, espacés circonférentiellement, percés dans le flasque frontal 154 et se vissant dans les épaulements de montage 178 du corps cylindrique 152. Dans la forme d'execution préférée les trous 202 comportent des chambrages destinés à recevoir les têtes des boulons 200. Un element 192 assurant une étanchéité appropriée à l'égard du fluide, tel qu'un joint torique, est prévu, dans la forme d'exécution préférée, entre la surface 190 de l a saillie 23 du flasque frontal 154 et le corps cylindrique 152.
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Dans la forme d'execution préférée de l'invention représentée sur les figures 1 et 2, la bride annulaire 50 du piston 48 presente sur sa surface externe, à proximité de sa premibre extrémité, une gorge annulaire 58 dans laquelle est logé un joint torique 60 qui établit un contact étanche à glissement avec la surface 188 de la saillie 23. Une partie annulaire 52 s'étend radialement vers l'extérieur à partir de la bride annulaire 50. Dans le bord périphérique de la partie annulaire 52 du piston 48 est ménagée une gorge 62 dans laquelle est logde un joint torique 64 qui permet un contact étanche à glissement avec la surface interne, dans le sens radial, de la pièce annulaire 158 du carter 150.
Dans la forme d'exécution préférée de l'invention représentée sur les figures 3 et 4, le piston annulaire 46 a une forme générale en Z et il comporte une seconde bride annulaire 51 slétendant axialement et une partie annulaire 52 s'étendant radialement entre les extrémités des parties 50 et 51. La 3urface externe, dans le sens radial, de la partie 51 est complémentaire de celle du corps cylindrique 152, pour etre logée à glissement dans celui-ci, et elle comporte un organe d'étanchéité approprid entre elles, tel
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qu'un joint torique 64 logé dans une gorge 62 formee dans la surface externe, dans le sens radial, de la partie 51.
La surface interne, dans le sens radial, de la partie 51 est complémentaire de la surface 188 de la saillie 23, pour être montée à glissement sur celle-ci, et elle comporte un organe d'étanchéité approprié entre elles tel qu'un joint torique 60 logé dans une gorge 58 formee dans la surface 1B8 de la saillie 23.
La surface externe, dans le sens radial, de la partie 50 est complémentaire de la surface 198 s'étendant axialement et située vers l'intérieur, dans le sens radial, du corps 72, en étant montée dans celle-ci ä glissement, et elle comporte un organe d'étanchéité approprié entre elles, tel qu'un joint torique 196 logé dans une gorge 194 forme dans la surface 198 du corps 72.
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On peut voir que le piston 48, le roulement 46, le moyeu 34 et le disque de friction 28 de celui-ci peuvent tous coulisser sur l'arbre 10. On peut voir en outre que l'espace vide défini per le piston 48, le corps cylindrique 152 et le flasque frontal 164 forme un cylindre C avec lequel une communication peut être établie par l'orifice d'air 24. On peut voir également que l'espace vide défini par le piston 48, le corps cylindrique 152 et la portion de corps 72 forment un cylindre C'avec lequel une communiation peut être établie à travers l'orifice d'air 82.
Pour bloquer en rotation le piston 48 par rapport au carter 150, une goupille anti-rotation 204 qui est représentée, dans se forme d'exécution préférée, comme étant une goupille élasti- que, est fixée à travers la premibre extrémité db la bride annulaire 50 et elle est logée à coulissement dans un trou 206 formé dans le flasque frontal 154 dans la forme d'exécu- tion préférée représentée sur les figures 1 et 2. Cette goupille est fixée dans le flasque frontal 154 et elle est
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logée à coulissement dans un trou 206 formée dans l'extrémité libre de la bride annulaire 51 du piston 48 dans la forme d'exécution préférée de l'invention représentée sur les figures 3 et 4.
On conçoit que l'agencement particulier de la goupille 204 et 58 relation avec le piston 48 et le flasque frontal 154 du carter sont avantageux en ce qui concerne 18 formation des trous destinés à recevoir la goupille 204, sans provoquer une rupture de la paroi.
Dans la forme d'exécution préférée de l'invention représentée sur les figures 1 et 2, l'embrayage-frein A comporte des premier et second manchons 208 en forme de L
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qui sont montés à 11opposé l'un de l'autre, les extrémités de3 première branches de ces manchons étant contigues et ces première branches des premier et second manchons en forme de L étant appliquées sur l'arbre de de sortie 10. Les manchons 208 sont empêchés de se déplacer axialement sur l'arbre 10 par un épaulement 210 formé sur l'arbre 10 et par un anneau de retenue 212 fixé sur l'arbre 10. Dans la forme d'execution préférée les manchons 208 sont formes en bronze Oillte.
Les secondes branches des manchons 20ss enserrent un
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épaulement annulaire 19 formé dans l'ouverture circulaire 18 du flasque frontal 154, afin de fixer axialement les man- chons 208 dans le flasque frontal 154.
Dans la forme d'exécution préférée de l'invention représentée sur les figures 3 et 4 les cages internes 12 de roulements 14 et 14a sont montées sur l'arbre 10, les cages externes 16 de ces roulements étant logées dans 1'ouverture circulaire 18 du flasque frontal 154 du carter. Dans la forme d'execution préférée de l'invention représentée sur les figures 3 et 4, l'ouverture 18 est formée par la saillie 23 qui a une forme b deux gradins. Les cages 12 et 16 des roulements 14 et 14a sont maintenues par un épaulement 210 formé sur l'arbre 10, par des anneaux de retenue 211 fixés dans l'ouverture 18 du flasque frontal 154 du carter, et par un anneau de retenue 212 fixé sur l'arbre 10.
Dens la forme d'exécution préférée de l'invention représentée sur les figures 1 et 2, l'element 158 comporte une première partie cylindrique 162 ayant la premibre extré- mite libre 164 et une seconde extrémité relide d'une manière intégrale ä une première extrémité d'une seconde partie cylindrique 166 ayant une seconde extrémité annulaire libre 168. Le diamètre interne de la partie cylindrique 162 est généralement égal au diamètre externe de la partie cylindrique 166. Un évidement annulaire 184 est prévu dans le diane- tre interne de la partie cylindrique 162, en étant adjacent à l'extrémité 164, pour faciliter le montage.
Le corps 152 comporte en outre, dans la forme d'execution préférée de l'invention représentée sur les figures 1 et 2, des ailettes longitudinales 174 pour la dissipation de la chaleur, lesquelles sont espacée circonfdrentiellement les unes des autres, et s'etendent à partir de la partie cylindrique 162 de la bride 170 jusqu'à un point légèrement espacé axialement vers l'intérieur par rapport à l'extrémité 164.
La cage interne 96 d'un roulement 94 est montée dans un évidement 98 formé sur le moyeu 100 du disque de friction 102 ayant une face de friction 104. Le moyeu 100 est claveté sur l'arbre d'entree rotatif d'un moteur ou d'une autre
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source de mouvement, au moyen d'une clavette 110. Ainsi lorsque l'arbre moteur tourne, il en est de même pour 1e disque 102.
Dans la forme d'exécution préférée de l'invention représentée sur les figures 1 et 2, 1e flasque frontal 156 du carter a une forme généralement plane et circulaire et il
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. a un diamètre supérieur b celui du corps cylindrique 152. Le flasque frontal 156 comporte une saillie intégrale 214, s'étendant axialement, ayant un diamètre généralement égal b
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celui de 1'évidement 184 de maniere b pouvoir se loger dans celui-ci. Le flasque frontal 156 est fixe d'une manibre amovible au corps 150 du carter, dans la forme d'exécution préférée, au moyen de tirants 216 s'étendant à travers les trous 172 2t qui sont vissés dans le flasque frontal 176.
Un écrou de blocage 218 peut être visse aur chaque tirant 216, pour venir en butée contre 1e flasque frontal 156. En outre un ensemble formé d'une rondelle et d'un écrou de blocage 220 peut être vissée sur le tirant 216 pour venir en butée contre la bride 170.
Dans la forme d'execution préférée de l'invention représentée aur les figures 3 et 4 des doigts 80 qui s'étendent axialement à partir du flasque frontal 82 du carter, représenté, dans sä forme d'exécution préférée, comme un carter d'entrée fixe, ddlimitent des ouvertures 84 pour 1e refroidissement par air et les doigts 80 se terminent, à l'endroit de leurs bords externes, dans une paroi frontale externe 86 de forme annulaire, disposée radialement. Le diamètre interne des doigts 80 est supdrieur au diamètre externe de la pièce annulaire 158 s'étendant axialement.
Le bord interne des doigts 80 comporte un dvidement annulaire 184 ménagé dans 1e diamètre interne des doigts 80 et ayant une dimension et une forme complémentaires de celles d'un épaulement 185, a'étendant axialement, faisant partie integrale de la bride de montage 170 de l'extrémité libre 164 du corps cylindrique 152, de manière à pouvoir glisser sur cet dpaulement. Le carter d'entree fixe 82 est fixé d'une manière amovible au corps 152, dans sa Forme d'execution proférée, eu moyen de boulons 216 passant ä
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travers les trous 172 et vissés dans le bord interne des doigts 80. Le disque 102 des figures 3 et 4 est pourvu des ailettes espacées 106 pour le refroidissement.
Une bride annulaire 88 sur la surface interne de laquelle est formée 11évidement annulaire 90 dans lequel est montée la cage externe 92 du roulement 94, s'étend axialement vers l'intérieur du flasque frontal 82 ou 156. On conçoit donc que les disques de friction 28 et 102 ne sont pas directement relies l'un avec l'autre mais ils sont relies simplement par suite de leurs liaisons séparées avec le carter 150 suivant l'invention. Par conséquent aucune vibration n'est transmise entre l'arbre moteur 10g6 dans le moyeu 100 du disque de friction 102 et l'arbre de sortie 10, par suite d'un montage excentré de l'embrayage-frein A. Une vibration peut engendrer du bruit et une usure prématurée des composants.
Ainsi le revêtement des cannelures 36 et/ou 38 avec du caoutchouc ou d'autres techniques de compensa- tion des vibrations ne sont pas necessaires, ce qui réduit le coot de 18 fabrication de l'embrayage-frein A suivant l'invention.
Le flasque frontal 82 ou 156 du carter comporte des moyens pour monter le carter 150 et l'embrayage-frein A sur le moteur ou tout autre source de mouvement, tels que par exemple au moyen d'une face femelle en forme de C 222 et de vis logées dans des trous axiaux 224 espacés circonféren- tiellement. Le flasque frontal 154 comporte des moyens pour le montage du carter 150 et de l'embrayage-frein A sur l'appareil entrain, tel qu'un réducteur à engrenages, ces moyens étant par exemple constitués par une face mêle en forme de C 226 et des trous axiaux 123, espacés circonferen- tiellemnt, pour recevoir des boulons s'étendent à partir du réducteur à engrenages.
L'arbre 10 peut être également cla-
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veté à une poulie, à une roue à channe, à un organe d'accouplement ou un autre organe similaire pour l'entra1- nement de ceux-ci.
On voit que, si aucune pression d'air ne règne dans le cylindre C et ai on applique une pression d'un fluide dans le cylindre C', à partir d'une source (non représentée)
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raccordée à l'orifice 182, le piston 48 se déplace en direc- tion du flasque frontal 154 si bien que le disque 28 est amené en contact avec la garniture 79 ce qui provoque, par l'intermediaire du moyeu 34, le freinage de l'arbre 10.
Si
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aucune pression d'air n'est présente dans le cylindre C'et si on applique une pression d'un fluide dans le cylindre C, à partir d'une source (non représentée) reliée ä l'orifice d'entrée 24, le piston 48 s'écarte du flasque frontal 154, si bien que le disque 28 est séparé de la garniture 79 et qu'il en résulte aucun freinage, tandis que la garniture de friction 32 vient en contact avec la face 104 du disque de friction 102 si bien que l'arbre 10 est alors embrayé.
Maintenant que la construction de base et le fonctionnement. des formes d'exécution préférées de l'invention ont été explosés, lea caractéristiques et avantages de 10 présente invention peuvent etre énoncés et appréciés. Une première différence entre llembrayage-frein A décrit presten- tement et l'embrayage-frein A décrit dans le brevet US 4 534 454 est qu'aucun ressort n'est utilisé, dans la présente construction, pour déplacer le piston 48, alors que
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des ressorts sont utilisés pour déplacer le piston dans la construction decrite dans le brevet US 4 534 454.
Des cylindrea à fluide séparés C et C', comme cela est le cas dans la présente invention, permettent d'obtenir une capacité de transmission du couple accrue lors de la mise en service de l'embrayage ou du frein dens l'ensemble embrayage-frein A.
En outre l'actionnement plus rapide de l'embrayage dans l'ensemble embrayage-frein A suivant l'invention est possible parce qu'il niest pas nécessaire de comprimer des ressortis comme dans le cas du brevet US 4 534 454. Cependant il convient également noter que l'embrayage-frein A suivant l'invention permet d'obtenir beaucoup des aventages offerts par embrayage-frein A y compris la posaibilite d'avoir
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simultanément un embrayage et un freinage de l'arbre de sortie 10.
Une autre différence principale entre l'embrayagefrein A suivant l'invention et celui décrit dans le brevet US 4 534 454 concerne la construction du carter. 11 convient
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de noter que le carter 150 suivant l'invention est du type à composants modulaires interchangeobles. Plus particulerement des flasques frontaux du carter de différents. types et constructions peuvent être utilises et interchangés avec un corps commun 152. Par exemple, ainsi qu'il est représenté sur la figure 2, des flasques frontaux 154M et 156M peuvent être utilisés avec un corps 152 pour être montes entre une source de mouvement et un appareil entraîné utilisant des raccords standard métriques.
De la meme façon des flasques frontaux de carter 154N et 156N peuvent être utilisés avec le meme corps 152 pour un montage entre une source de mouvement et un appareil entralne utilisant des raccords standard en système anglais. On conçoit en outre qu'il est toujours possible d'apparier des flasques frontaux de carter 154 et 156 entre des standards métrique et anglais.
En outre on notera que, puisque le corps 152 est identique pour des raccords du type métrique ou anglais, il est alors seulement necessaire de fabriquer et de conserver en stock un seul type de corps 152, au lieu d'avoir des constructions de carter différentes pour chaque type de raccord industriel, tel que des raccords normalisés du type métrique ou anglais.
De même les autres composants de l'appareil suivant l'invention ont des constructions identiques, tels que le piston 48, le disque de friction 28, les roulements 46 et 94, les garnitures de friction 79 et 32 et les organes similaire, ou bien ils peuvent etre usinés b partir d'une pièce moulée commune de manibre à obtenir un standard industriel métrique, anglais ou tout autre, tel que l'arbre 10 et le moyeu 100 et les flasques frontaux du carter. Par consequent l'usinage à partir d'une pièce moulée commune entralne une réduction notable du nombre de moules necessaires pour la coulee et des dépenses exigées pour fabriquer l'embrayagefrein A en vue de son accouplement avec d'autres composants réalisés suivant différentes normes industrielles, suivent l'invention.
En outre il est seulement nécessaire de fabriquer et de garder en stock un nombre remarquablement réduit
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de composants, tout en ayant à disposition des embrayagefrein A qui s'adaptent aux normes industrielles à la fois métriques et suivent le système anglais.
On notera également que la construction préférée du corps cylindrique 152 suivant l'invention est en outre avantageuse. En premier lieu le corps 152 se prête à un moulage aisé. En outre la prévision des ailettes 176 permet de dissiper la chaleur à partir de l'embrayage-frein A, suivant l'invention, sans exiger des noyaux pendant la cou1ée. De plus les ailettes 176 renforcent structurellement la bride de montage 170 et la pièce annulaire 160.
Par ailleurs, dans la forme d'exécution préférée de l'invention représentée sur les figures 1 et 2, la bride de montage 170 se trouve dans le joint du moule et elle divise les angles débauche du corps cylindrique 152. En outre la prévision des ailettes 174 permet la dissipation de la chaleur à partir de l'embrayage-frein A, suivant l'invention, sans exiger des ouvertures pour l'air de refroidissement qui nécessitent à leur tour des noyaux de formation de lumières pendant la couplée. En outre les ailettes 174 renforcent structurellement la bride de montage 170.
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De la même façon fixe 82 le carter d'entréefigures 3 et 4, suivant l'invention, est additionnellement avantageux. En premier lieu le carter d'entrée fixe 82 est se prête bien de lui-même au moulage. Plus particulièrement les ouvertures 84 du carter d'entree fixe 82 sont délimitées
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par les doigts 80 et par consequent elles n'exigent pas des noyaux de formation de lumières pendant la coulée.
En outre les emplacements d'interaction de l'interface qui sont la source principale de production de chaleur, sont disposés axialement, b l'interieur du carter d'entrée fixe 82, afin de permettre une dissipation rapide de la chaleur par suite des ouvertures axiales dans l'element d'interface 25 et le disque de friction 103, des ouvertures 23a, des ouvertures 84 et des ailettes 106.
Additionnellement le carter 150 et l'embrayage-frein A suivant l'invention sont particulièrement avantageux lorsqu'il est nécessaire de démonter l'embrayage-frein A en
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vue de son installation et de son entretien, par exemple lorsque la face en forme de C est plus grande que le cercle des trous des ouvertures 224. Plus particulièrement l'embrayage-frein A suivant l'invention peut être séparé en deux composants principaux à savoir un premier composant comportant le flasque frontale 82 ou 156 du carter et le disque de friction 102, et un second composant comportant le corps 152, le flasque frontal de earter 154, le disque de friction 28 et le piston 48 maintenus ensemble par suite de la liaison entre le corps 152 et le flasque frontal 154 au moyen des boulons 200.
Le flasque frontal de carter 82 ou 156 peut être alors relie a la source de mouvement au moyen de boulons s'étendant à travers les trous 224 et le corps 152 peut être relié au flasque frontal de carter 82 ou 156 au moyen des boulons 216, le flasque frontal de carter 154 etant relié à l'appareil entralné en utilisant des boulons passant dans les trous 123 soit avant soit après la liaison du corpa 152 avec le flasque frontal de carter 82 ou 156.
En outre, par suite de la construction préférée du flasque frontal de carter 82 et du corps 152 des figures 3 et 4 suivant l'invention, on peut avoir un accès aisé ä la garniture de friction annulaire 79 par suite du décalage de la bride de montage 170 par rapport à la portion de corps 72, ce qui permet l'enlèvement radial de 18 garniture 79 d'entre la surface d'appui 68 et l'element d'interface de friction 25, sans svoir à démonter l'element d'interface de friction 25 à partir du second composant comportant le corps 152, le flasque frontal de carter 154 et le piston 48.
Ainsi l'embrayage-frein A suivant l'invention est avantageux du point de vue facilité de son entretien et plus particulièrement remplacement des garnitures des friction annulaires 32 et 79 et en particulier il n'exige pas que l'on ait a
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atteindre l'intérieur, dans le sens radial, d'un carter fermé en vue du remplacement des garnitures.
11 convient de noter additionnellement que la construction préférée du disque de friction 28 des figures 3 et 4, suivant l'invention, est additionnellement avantageuse.
Plus particulierement le disque de friction 28 est adaptable
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en vue d'un moulage aisé, sans exiger des noyaux de moulage.
Un disque de friction d'une pièee 28 du type dderit dans le brevet US 4 534 454 exigeait que des ouvertures espacées 23a soient formées en utiliaant des noyaux disposes entre les cavités qui forment les portions annulaires planes du disque de friction 28, ce qui augmentait considérablement le coOt des moules ainsi que de l'opération de moulage.
La construction du disque de friction 28 en deux pieces et plus particulièrement la construction de 1'élément d'interface de friction 25 élimine la nécessité d'avoir à prévoir, lors du moulage, des noyaux pour permettre la dissipation de la chaleur du disque, du fait que les ailettes 27 qui forment entretoises d'espacement entre les portions annulaire planes 23b et 25a, afin de permettre la dissipation de la chaleur par ventilation, sont formées aur et s'étendent à partir de la face postérieure de la portion annulaire plane 25a. La portion annulaire plane 23b n'a pas besoin d'être
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moulée et elle peut être simplement découpée ou estampée b partir d'une toile, ce qui réduit notablement le prix de revient de la fabrication.
En outre, pendant l'entretien de l'embrayage-frein A et plus particulièrement le remplacement des garnitures de friction annulaires 32 et 79, il convient de noter que le disque de friction 28 des figures 3 et 4, suivant l'invention, est également avantageux du point de vue construction.
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Plus particulièrement la bride 170 est disposée, dans le sens axial, un peu à l'intérieur par rapport à l'extrémité 164 et à la garniture de friction 79 fixée la portion de corps annulaire 72.
Ainsi, après que le flasque frontal de carter 82 a été enleva par auite du demontage des boulons 216, les boulons 29 qui fixent la garniture de friction annulaire 32 et la portion annulaire plane 23b b l'element d'interfacedefriction25, peuventêtredémontés.Aprèsle demontage de la garniture annulaire 32 et de la partie annulaire 23b, on a un acces aisé aux boulons 81 à travers les troua 95 pour permettre le démontage de la garniture de
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friction annulaire 79 et en particulier 11 n'est pas ndces- seire de passer à travers les parties annulaires 23b et 25a et les ouvertures 23a.
En outre l'utilisation des manchons 208 dans le flasque frontal de carter 154 des figures 1 et 2 suivant l'invention est particulièrement avantageuse per rapport b l'utilisation de roulements à billes. Plus particulièrement les manchons 208 sont nettement moins chers que des roule- ments ä billes. En outre la fabrication du flasque frontal 154 et son montage avec lea manchons 208 et l'arbre de sortie 10, suivant l'invention, sont plus faciles et moins ondreux.
Par ailleurs la longueur axiale exigée pour les manchons 208 est nettement plus courte que dans le cas de l'utilisation de roulements ä billes, ce qui permet à l'embrayage-frein A suivant l'invention d'etre plus court dans le sens axial et au disque de friction 28 d'entre plus proche, dans le sens axial, de l'appareil entrain que lorsque l'on utilise des roulements à rouleaux. Ainsi, bien que des roulements b rouleaux soient davantage capables d'encaisser des charges radiales, la construction de l'embrayage-frein A suivant l'invention et la liaison directe du flasque frontal de carter 154 avec l'appareil entrainé permet d'utiliser les manchons 208, ce qui réduit le coot global de l'embrayage-frein 10.
Maintenant que les caractéristiques de base de la présente invention ont été explosées, il va de soi de nombreuses extensions et variantes sont évidentes pour l'homme de l'art. Par exemple, bien que le carter 150 ne comporte pas, dans la forme d'exécution préférée de l'invention représentée sur les figures 1 et ,, des ouvertures pour l'air de refroidissement et que ceci soit considéré comme étent avantageux, de telle3 ouvertures pour l'air de refroi- dissement ou tout autre dispositif de refroidissement peuvent être prévus en plus et/ou ä la place des ailettes 174 et 176 telles que prévues sur les figures 3 et 4.
En outre, bien que la fixation du flasque frontal de carter 82 ou 156 et du flasque frontal de carter 154 au corps 152 soit illustrée, dans la forme d'exécution préfé-
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rde, comme étant réalisée au moyen de boulons 200 et 216 et d'une structure associée, d'autres modes de fixation peuvent être évidents pour l'homme de l'art connaissant les caractéristiques de la présents invention.
Bien qu'elle ait été illustrée comme entant formée d'une seule pièce, la garniture de friction annulaire 32
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peut être réalisée de la même manière que la garniture de friction annulaire 79 des figures 3 et 4 afin de permettre une interchangeabilité et une reduction des pieces en stock et du coQt de fabrication.
Bien qu'une pression d'air sur les deux feces du piston 48 soit utilisée pour actionner l'embrayage-frein A dans la forme d'exécution préférée, d'autres formes et types d'sctionnement peuvent être utilises suivant l'invention.
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Apparatus for controlling a rotational movement
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The present invention relates to an apparatus for controlling a rotational movement and more particularly an apparatus for controlling the rotation of an output shaft and in particular in the preferred embodiment, clutch-brake assemblies.
It is often desirable to be able to control an output shaft under different conditions, for example by means of a clutch-brake. However, the brakes clutches previously known have drawbacks with regard to their ease of manufacture, assembly, installation and maintenance and their ability to be used with different industrial standard connecting devices. Thus appeared the need to be able to have a clutch-brake having an improved casing using
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modular components, interchangeable, molds easily and inexpensively, which can be machined to be adapted to various industrial connecting devices and which facilitate both installation and maintenance of the device.
The present invention makes it possible to solve these disadvantages and problems as well as others in an apparatus for controlling a rotational movement by providing composts which are molded easily and at low cost or in forms of any other kind, which can be easily assembled to form a unit which can in turn be easily installed and maintained. In particular, an improved casing is provided, comprising first and second front casing flanges fixed to a cylindrical body. This cylindrical body comprises an integral interface element extending radially inward of an annular element extending axially and also a mounting flange.
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integral age extending from this annular element.
The first front flange of the casing is removably attached to the cylindrical body while the second front flange of the casing is removably attached to the integral mounting flange, this
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which allows the apparatus to be easily disassembled into first and second main components which are particularly advantageous for installation and maintenance.
Furthermore, according to another aspect of the invention, the interface disc, comprising first and second interface surfaces, is formed from a first planar annular portion and from an interface element. molded having a second integral flat annular portion. The first planar annular portion is kept spaced to allow heat dissipation by projecting fins molded to the second planar annular portion, thereby eliminating the need for molding cores. In addition, the removability of the first planar annular portion allows better access to the fixing of the annular friction lining to allow disassembly thereof, without having to dismantle the molded interface element ä from the remaining components.
An object of the present invention is therefore to provide a new apparatus for controlling a rotational movement of an output shaft.
Another object of the present invention is to provide such an apparatus for controlling a rotational movement comprising an improved casing.
Another object of the present invention is to provide a new apparatus for controlling a rotational movement comprising an improved interface disc having first and second interface surfaces.
Another object of the present invention is to provide a new apparatus for controlling a rotational movement which can be separated into two main components for its installation and maintenance.
Another object of the present invention is to provide a new apparatus for controlling a rotational movement having an increased capacity in terms of torque transmission.
Another object of the present invention is to provide a new apparatus for controlling a rotation movement occurring more rapidly.
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Another object of the present invention is to provide a new apparatus for controlling a rotational movement using interchangeable modular components.
Another object of the present invention is to provide a new apparatus for controlling a rotational movement using common moldings for various industrial connecting devices.
Another object of the present invention is to provide a new apparatus for controlling a rotational movement using components which can be molded easily and at low cost.
Various embodiments of the present invention will be described below, by way of non-limiting examples, with reference to the appended drawing in which:
Figure l is an axial sectional view of a clutch-brake follow a preferred embodiment of the invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the improved housing of the clutch-brake of Figure 1, illus.trant modular interchangeability of this housing.
Figure 3 is an axial sectional view of an alternative embodiment of a clutch-brake according to a preferred embodiment of the invention.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the clutch-brake of FIG. 3.
All the figures are drawn only to facilitate the explanation of the basic characteristics of the present invention; lea extensions of the figures with regard to the number, position, relationship and dimensions of the constituent parts to achieve the shape
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preferred embodiment will be explained or understood in the technical field after the features of the invention which follow will have been read and understood.
In addition, the exact dimensions and dimensional proportions provided for adaptation to a specific force, weight, resistance and other requirements
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similar will also be understood in the technical field after the features of the invention which
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will follow will have been read and understood.
In the various figures of the drawing, the same numerical references designate the same constituent elements or similar constituent elements. In addition, when the terms "outward", "first", "second", "internal", "external", "radially", "axially", "ciconferentially" and "upper", "lower" "towards Interior ", it will be understood that these terms relate only to the structure shown in the drawing, such as it appears to a person examining the drawing, and that they are used only to facilitate the description of the invention.
The apparatus ensuring the control of a rotational movement of an output shaft, with an input shaft and a casing, according to the characteristics of the present invention, is shown in the drawing and designated as a whole by the reference A. In the preferred embodiments of the present invention, the apparatus A is a clutch-brake and it constitutes an improvement of the apparatus of the type shown and described in US Pat. No. 4,534,454. To facilitate explanation carcteristics
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Basic of the present invention, the numerical references designate the same constituent elements or similar constituent elements in the present figures and aur lea figure US patent 4,534,454.
The description of the common numerical references and of the clutch-brake A can be found presently as well as in US Pat. No. 4,534,454 which is presently incorporated by way of reference.
If we refer in detail to the drawing, we see that the clutch A has an output shaft 10 rotated. 11 further comprises an interface disc shown, in aa preferred embodiment, aoua the form of a friction disc 28. In the preferred embodiment shown in Figures 1 and 2 a first interface surface , represented as
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a directory friction lining 32, is mounted, by means of bolt 29, on the first face 30 of the friction disc 28. In the preferred embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the friction disc 28 includes a flat annular portion 23b and a friction interface element 25.
The friction interface element 25 comprises a flat annular portion 25a carrying fins 27 which extend radially, are spaced circumferentially from one another and protrude h
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from the face which is opposite to the interface surface of the element 25. Axially extending openings 95, of the type shown and described in US Pat. No. 4,078,637, are formed in the planar annular portion 258 between the fins 27b . The fins 27 have shoulders 27a extending axially to receive the opening, extending axially and radially inwards, from the planar annular portion 23b.
Bolts 29 which are screwed into the fins 27, extend through the annular friction lining 32 and the planar annular portion 23b, for fixing these on the friction interface element 25, the opposite face b the interface surface of the planar annular portion being in abutment against the free ends of the fins3 27 and being spaced from the face of the planar annular portion 25a, in order to form openings 23e for the dissipation of heat.
The disc 28 ends radially inwards by a hub 34 provided with grooves 56 in sliding contact with grooves 38 in the shaft 10. On the hub 34 there is an annular recess 40 delimiting a shoulder 42. The internal cage 44 of a bearing 46 is mounted in the recess 40 and against the shoulder 42.
The reference 48 indicates an annular piston which comprises an annular flange 50 extending axially. The external cage 54 of the bearing 46 is mounted on the internal surface of the flange 50 of the piston and against a shoulder 56, so that the shaft 10 and a portion of the hub 34 are rotatably mounted inside the piston 48.
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The clutch-brake A according to the invention comprises a casing 150 of an improved construction comprising interchangeable modular components 82 or 156, 152 and 154. More particularly, the casing 150 comprises a cylindrical body 152 having a first annular part 158, s extending generally in the axial direction, which intersects a second annular portion 160 extending generally in the radial direction. Part 158 has a first annular free end 164 and a second annular free end 168. In the preferred embodiment, an annular recess 186 is provided.
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in the internal diameter, in the radial direction, of the annular part 158, this recess being adjacent to the end 168 to facilitate assembly.
The second annular part 160 comprises an annular body portion 72, forming an integral part, located radially inward of the annular part 158 and extending in the direction of its second end 168. The annular body portion 72 comprises a portion support 68 for mounting thereon the second fixed interface element represented by an annular friction lining 79 situated opposite the friction disc 28. The annular friction lining 79 is formed, in the embodiment preferred illustrated in FIGS. 3 and 4, of two parts in the shape of a crescent moon or semi-circular, in order to allow their removal in the radial direction, without having to remove the friction interface element 25.
The lining 79 is fixed, by means of bolts 81, to the support portion 68.
The annular part 160 further includes an annular mounting flange 170 extending radially outward, which is pierced with holes 172 extending axially and spaced apart from each other circumferentially. The flange 170 is generally arranged so that the body portion 72 is slightly offset axially with respect to the flange 170.
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The cylindrical body 152 also comprises, in its preferred embodiment, integral fins 176, axially extending, spaced apart from each other.
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preferentially, extend from the annular part 158, and this from the flange 170 to a slightly distant point, in the axial direction, inwardly relative to the end 168. Mounting shoulders 178 , extending axially, spaced from each other circumferentially, are further provided, in the preferred embodiment, to the annular part 158 and they extend from the flange 170 to the end 168, being spaced circumferentially fins 176.
One of the shoulders 178 comprises, in the preferred embodiment, an enlarged portion 180 with orifices in which are pierced air orifices 24 and 182 extending radially and spaces axially.
The front flange 154 of the casing has a generally planar and circular shape and it has a diameter greater than that of the annular piece 158 of the cylindrical body 152. The front flange 154 has an integral projection 23 extending axially which has a surface 188, extending axially and in an intermediate position in the radial direction, and a surface 190 extending axially and in an external position in the radial direction, in the preferred embodiment. The surface 190 has a diameter generally equal to that of the recess 186, so that it can be housed therein.
The front flange 154 is removably attached, in the preferred embodiment, to the cylindrical body 152 by means of bolts 200 extending through holes 202 extending axially, circumferentially spaced, drilled in the front flange 154 and screwing into the mounting shoulders 178 of the cylindrical body 152. In the preferred embodiment the holes 202 have recesses intended to receive the heads of the bolts 200. An element 192 ensuring an appropriate seal with respect to the fluid , such as an O-ring, is provided, in the preferred embodiment, between the surface 190 of the projection 23 of the front flange 154 and the cylindrical body 152.
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In the preferred embodiment of the invention shown in Figures 1 and 2, the annular flange 50 of the piston 48 has on its outer surface, near its first end, an annular groove 58 in which is housed an O-ring 60 which establishes a sealed, sliding contact with the surface 188 of the projection 23. An annular part 52 extends radially outwards from the annular flange 50. In the peripheral edge of the annular part 52 of the piston 48 is formed a groove 62 in which is housed an O-ring 64 which allows a leaktight sliding contact with the internal surface, in the radial direction, of the annular part 158 of the casing 150.
In the preferred embodiment of the invention shown in FIGS. 3 and 4, the annular piston 46 has a general Z shape and it has a second annular flange 51 extending axially and an annular part 52 extending radially between the ends of parts 50 and 51. The external 3urface, in the radial direction, of part 51 is complementary to that of the cylindrical body 152, so that it can be slidably housed therein, and it comprises a suitable sealing member between them , Phone
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that an O-ring 64 housed in a groove 62 forms in the external surface, in the radial direction, of the part 51.
The internal surface, in the radial direction, of the part 51 is complementary to the surface 188 of the projection 23, to be mounted to slide thereon, and it comprises a suitable sealing member between them such as a seal. O-ring 60 housed in a groove 58 formed in the surface 1B8 of the projection 23.
The external surface, in the radial direction, of the part 50 is complementary to the surface 198 extending axially and situated inwards, in the radial direction, of the body 72, by being mounted therein by sliding, and it comprises a suitable sealing member between them, such as an O-ring 196 housed in a groove 194 formed in the surface 198 of the body 72.
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We can see that the piston 48, the bearing 46, the hub 34 and the friction disc 28 of the latter can all slide on the shaft 10. We can also see that the empty space defined by the piston 48, the cylindrical body 152 and the front flange 164 forms a cylinder C with which communication can be established by the air orifice 24. It can also be seen that the empty space defined by the piston 48, the cylindrical body 152 and the body portion 72 form a cylinder C ′ with which communication can be established through the air orifice 82.
To block the piston 48 in rotation relative to the housing 150, an anti-rotation pin 204 which is shown, in its preferred embodiment, as being an elastic pin, is fixed through the first end of the annular flange 50 and it is slidably housed in a hole 206 formed in the front flange 154 in the preferred embodiment shown in FIGS. 1 and 2. This pin is fixed in the front flange 154 and it is
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slidingly housed in a hole 206 formed in the free end of the annular flange 51 of the piston 48 in the preferred embodiment of the invention shown in FIGS. 3 and 4.
It will be appreciated that the particular arrangement of the pin 204 and 58 in relation to the piston 48 and the front flange 154 of the casing are advantageous as regards the formation of the holes intended to receive the pin 204, without causing the wall to rupture.
In the preferred embodiment of the invention shown in Figures 1 and 2, the clutch-brake A has first and second L-shaped sleeves 208
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which are mounted opposite each other, the ends of the first branches of these sleeves being contiguous and these first branches of the first and second L-shaped sleeves being applied to the output shaft 10. The sleeves 208 are prevented from moving axially on the shaft 10 by a shoulder 210 formed on the shaft 10 and by a retaining ring 212 fixed on the shaft 10. In the preferred embodiment the sleeves 208 are formed in bronze Oillte .
The second branches of the 20ss sleeves enclose a
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annular shoulder 19 formed in the circular opening 18 of the front flange 154, in order to axially fix the sleeves 208 in the front flange 154.
In the preferred embodiment of the invention shown in Figures 3 and 4 the internal cages 12 of bearings 14 and 14a are mounted on the shaft 10, the external cages 16 of these bearings being housed in the circular opening 18 of the front flange 154 of the casing. In the preferred embodiment of the invention shown in Figures 3 and 4, the opening 18 is formed by the projection 23 which has a form b two steps. The cages 12 and 16 of the bearings 14 and 14a are held by a shoulder 210 formed on the shaft 10, by retaining rings 211 fixed in the opening 18 of the front flange 154 of the casing, and by a retaining ring 212 fixed on the tree 10.
In the preferred embodiment of the invention shown in FIGS. 1 and 2, the element 158 comprises a first cylindrical part 162 having the first free end 164 and a second end integral with a first end of a second cylindrical part 166 having a second free annular end 168. The internal diameter of the cylindrical part 162 is generally equal to the external diameter of the cylindrical part 166. An annular recess 184 is provided in the internal diameter of the cylindrical part 162, being adjacent to the end 164, to facilitate mounting.
The body 152 further includes, in the preferred embodiment of the invention shown in Figures 1 and 2, longitudinal fins 174 for heat dissipation, which are spaced circumferentially from each other, and extend from the cylindrical part 162 of the flange 170 to a point slightly spaced axially inwards relative to the end 164.
The internal cage 96 of a bearing 94 is mounted in a recess 98 formed on the hub 100 of the friction disc 102 having a friction face 104. The hub 100 is keyed onto the rotary input shaft of a motor or of another
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source of movement, by means of a key 110. Thus when the motor shaft rotates, the same applies to the disc 102.
In the preferred embodiment of the invention shown in Figures 1 and 2, the front flange 156 of the housing has a generally planar and circular shape and it
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. has a diameter b greater than that of the cylindrical body 152. The front flange 156 has an integral projection 214, extending axially, having a diameter generally equal b
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that of the recess 184 so as to be able to be housed therein. The front flange 156 is fixed in a removable manner to the body 150 of the casing, in the preferred embodiment, by means of tie rods 216 extending through the holes 172 2t which are screwed into the front flange 176.
A locking nut 218 can be screwed to each tie 216, to come into abutment against the front flange 156. In addition, an assembly formed by a washer and a locking nut 220 can be screwed onto the tie 216 to come stop against the flange 170.
In the preferred embodiment of the invention shown in Figures 3 and 4 of the fingers 80 which extend axially from the front flange 82 of the housing, shown, in its preferred embodiment, as a housing fixed entry, delimit openings 84 for air cooling and the fingers 80 terminate, at the location of their external edges, in an external front wall 86 of annular shape, arranged radially. The internal diameter of the fingers 80 is greater than the external diameter of the annular part 158 extending axially.
The internal edge of the fingers 80 comprises an annular recess 184 formed in the internal diameter of the fingers 80 and having a dimension and a shape complementary to those of a shoulder 185, extending axially, forming an integral part of the mounting flange 170 of the free end 164 of the cylindrical body 152, so as to be able to slide on this shoulder. The fixed inlet casing 82 is removably attached to the body 152, in its proffered form of execution, by means of bolts 216 passing through
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through the holes 172 and screwed into the internal edge of the fingers 80. The disc 102 of FIGS. 3 and 4 is provided with spaced fins 106 for cooling.
An annular flange 88 on the internal surface of which is formed an annular recess 90 in which the external cage 92 of the bearing 94 is mounted, extends axially towards the inside of the front flange 82 or 156. It is therefore conceivable that the friction discs 28 and 102 are not directly connected with each other but they are connected simply as a result of their separate connections with the housing 150 according to the invention. Consequently, no vibration is transmitted between the drive shaft 10g6 in the hub 100 of the friction disc 102 and the output shaft 10, as a result of an eccentric mounting of the clutch-brake A. A vibration can cause noise and premature wear of components.
Thus, coating the grooves 36 and / or 38 with rubber or other vibration compensation techniques is not necessary, which reduces the manufacturing cost of the clutch-brake A according to the invention.
The front flange 82 or 156 of the casing comprises means for mounting the casing 150 and the clutch-brake A on the engine or any other source of movement, such as for example by means of a C-shaped female face 222 and of screws housed in circumferentially spaced axial holes 224. The front flange 154 comprises means for mounting the casing 150 and the clutch-brake A on the driven device, such as a gear reducer, these means being for example constituted by a mixed face in the form of C 226 and axial holes 123, spaced apart circumferentially, for receiving bolts extend from the gear reducer.
The shaft 10 can also be classified
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bolted to a pulley, a chain wheel, a coupling member or other similar member for driving them.
We see that, if there is no air pressure in the cylinder C and ai we apply a pressure of a fluid in the cylinder C ', from a source (not shown)
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connected to the orifice 182, the piston 48 moves in the direction of the front flange 154 so that the disc 28 is brought into contact with the lining 79 which causes, through the hub 34, the braking of the tree 10.
Yes
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no air pressure is present in the cylinder C ′ and if a fluid pressure is applied in the cylinder C, from a source (not shown) connected to the inlet port 24, the piston 48 moves away from the front flange 154, so that the disc 28 is separated from the lining 79 and that this results in no braking, while the friction lining 32 comes into contact with the face 104 of the friction disc 102 so that the shaft 10 is then engaged.
Now that the basic construction and operation. preferred embodiments of the invention have been exploded, the features and advantages of the present invention can be stated and appreciated. A first difference between the clutch-brake A described advantageously and the clutch-brake A described in US Pat. No. 4,534,454 is that no spring is used, in the present construction, to move the piston 48, while
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springs are used to move the piston in the construction described in US Patent 4,534,454.
Separate fluid cylinders C and C ', as is the case in the present invention, make it possible to obtain an increased torque transmission capacity when the clutch or brake is put into service in the clutch assembly. brake A.
In addition, the faster actuation of the clutch in the clutch-brake assembly A according to the invention is possible because it is not necessary to compress springs as in the case of US Pat. No. 4,534,454. However, it is advisable also note that the clutch-brake A according to the invention makes it possible to obtain many of the adventures offered by clutch-brake A, including the possibility of having
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simultaneously a clutch and a braking of the output shaft 10.
Another main difference between the brake clutch A according to the invention and that described in US Pat. No. 4,534,454 relates to the construction of the casing. 11 suitable
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note that the housing 150 according to the invention is of the type with interchangeable modular components. More particularly front flanges of the housing of different. types and constructions can be used and interchanged with a common body 152. For example, as shown in FIG. 2, front flanges 154M and 156M can be used with a body 152 to be mounted between a source of movement and a driven device using standard metric fittings.
In the same way, front casing flanges 154N and 156N can be used with the same body 152 for mounting between a source of movement and an internal device using standard fittings in the English system. It will also be understood that it is always possible to pair front flanges of casing 154 and 156 between metric and English standards.
In addition, it will be noted that, since the body 152 is identical for metric or English type fittings, it is then only necessary to manufacture and keep in stock only one type of body 152, instead of having different casing constructions. for each type of industrial fitting, such as standard fittings of the metric or English type.
Similarly, the other components of the apparatus according to the invention have identical constructions, such as the piston 48, the friction disc 28, the bearings 46 and 94, the friction linings 79 and 32 and the like, or they can be machined from a common molded part so as to obtain an metric, English or any other industrial standard, such as the shaft 10 and the hub 100 and the front flanges of the casing. Consequently, machining from a common molded part results in a significant reduction in the number of molds necessary for the casting and in the costs required to manufacture the brake clutch A with a view to its coupling with other components produced according to different industrial standards. , follow the invention.
In addition, it is only necessary to manufacture and keep in stock a remarkably reduced number.
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components, while having at their disposal clutch A brakes which adapt to both metric and industrial standards and follow the English system.
It will also be noted that the preferred construction of the cylindrical body 152 according to the invention is also advantageous. Firstly, the body 152 lends itself to easy molding. In addition, the provision of fins 176 makes it possible to dissipate heat from the clutch-brake A, according to the invention, without requiring cores during casting. In addition, the fins 176 structurally reinforce the mounting flange 170 and the annular part 160.
Furthermore, in the preferred embodiment of the invention shown in FIGS. 1 and 2, the mounting flange 170 is located in the joint of the mold and it divides the debauchery angles of the cylindrical body 152. In addition, the provision of fins 174 allows the dissipation of heat from the clutch-brake A, according to the invention, without requiring openings for the cooling air which in turn require light-forming cores during the coupling. In addition, the fins 174 structurally reinforce the mounting flange 170.
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In the same fixed manner 82 the entry casing FIGS. 3 and 4, according to the invention, is additionally advantageous. First, the fixed inlet housing 82 is well suited to molding on its own. More particularly, the openings 84 of the fixed inlet casing 82 are delimited
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by fingers 80 and therefore do not require light-forming cores during casting.
In addition, the interface interaction locations, which are the main source of heat production, are arranged axially, inside the fixed inlet housing 82, in order to allow rapid dissipation of the heat as a result of the openings. axial in the interface element 25 and the friction disc 103, openings 23a, openings 84 and fins 106.
Additionally, the housing 150 and the clutch-brake A according to the invention are particularly advantageous when it is necessary to dismantle the clutch-brake A in
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view of its installation and maintenance, for example when the C-shaped face is larger than the circle of holes in the openings 224. More particularly the clutch-brake A according to the invention can be separated into two main components to namely a first component comprising the front flange 82 or 156 of the casing and the friction disc 102, and a second component comprising the body 152, the front flange of the earter 154, the friction disc 28 and the piston 48 held together as a result of the connection between the body 152 and the front flange 154 by means of the bolts 200.
The front housing flange 82 or 156 can then be connected to the source of movement by means of bolts extending through the holes 224 and the body 152 can be connected to the front housing flange 82 or 156 by means of bolts 216, the front flange of the casing 154 being connected to the entralné device using bolts passing through the holes 123 either before or after the connection of the corpa 152 with the front flange of the casing 82 or 156.
Furthermore, as a result of the preferred construction of the front casing flange 82 and of the body 152 of FIGS. 3 and 4 according to the invention, it is possible to have easy access to the annular friction lining 79 due to the offset of the flange of mounting 170 relative to the body portion 72, which allows the radial removal of 18 packing 79 between the bearing surface 68 and the friction interface element 25, without having to dismantle the element d friction interface 25 from the second component comprising the body 152, the front casing flange 154 and the piston 48.
Thus the clutch-brake A according to the invention is advantageous from the point of view of its maintenance ease and more particularly replacement of the linings of the annular friction 32 and 79 and in particular it does not require that one has a
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reach the inside, in the radial direction, of a closed casing in order to replace the linings.
It should additionally be noted that the preferred construction of the friction disc 28 of FIGS. 3 and 4, according to the invention, is additionally advantageous.
More particularly the friction disc 28 is adaptable
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for easy molding, without requiring molding cores.
A friction disc of a piece 28 of the type described in US Pat. No. 4,534,454 required that spaced openings 23a be formed using cores disposed between the cavities which form the planar annular portions of the friction disc 28, which increased considerably the cost of the molds as well as the molding operation.
The construction of the friction disc 28 in two pieces and more particularly the construction of the friction interface element 25 eliminates the need to have to provide, during molding, cores to allow the dissipation of the heat of the disc, because the fins 27 which form spacers between the planar annular portions 23b and 25a, in order to allow heat dissipation by ventilation, are formed aur and extend from the rear face of the planar annular portion 25a. The planar annular portion 23b need not be
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molded and it can be simply cut or stamped from a canvas, which significantly reduces the cost of manufacture.
In addition, during the maintenance of the clutch-brake A and more particularly the replacement of the annular friction linings 32 and 79, it should be noted that the friction disc 28 of FIGS. 3 and 4, according to the invention, is also advantageous from the construction point of view.
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More particularly, the flange 170 is disposed, in the axial direction, a little inside with respect to the end 164 and to the friction lining 79 fixed the portion of annular body 72.
Thus, after the front casing flange 82 has been removed by removing the bolts 216, the bolts 29 which fix the annular friction lining 32 and the planar annular portion 23b b to the friction interface element 25 can be dismantled. of the annular lining 32 and of the annular part 23b, there is easy access to the bolts 81 through the holes 95 to allow disassembly of the lining
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annular friction 79 and in particular 11 is not necessary to pass through the annular parts 23b and 25a and the openings 23a.
In addition, the use of the sleeves 208 in the front flange of the housing 154 of FIGS. 1 and 2 according to the invention is particularly advantageous compared to the use of ball bearings. More particularly, the sleeves 208 are considerably less expensive than ball bearings. In addition, the manufacture of the front flange 154 and its assembly with the sleeves 208 and the output shaft 10, according to the invention, are easier and less costly.
Furthermore, the axial length required for the sleeves 208 is significantly shorter than in the case of the use of ball bearings, which allows the clutch-brake A according to the invention to be shorter in the axial direction. and to the friction disc 28 of which is closer, in the axial direction, to the driven apparatus than when roller bearings are used. Thus, although roller bearings are more capable of absorbing radial loads, the construction of the clutch-brake A according to the invention and the direct connection of the front flange of the casing 154 with the driven device makes it possible to use the sleeves 208, which reduces the overall cost of the clutch-brake 10.
Now that the basic features of the present invention have been exploded, it goes without saying that many extensions and variations are obvious to those skilled in the art. For example, although the housing 150 does not include, in the preferred embodiment of the invention shown in Figures 1 and ,, openings for cooling air and this is considered to be advantageous, such openings for the cooling air or any other cooling device may be provided in addition to and / or in place of the fins 174 and 176 as provided in FIGS. 3 and 4.
In addition, although the attachment of the front housing flange 82 or 156 and the front housing flange 154 to the body 152 is illustrated, in the preferred embodiment
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rde, as being carried out by means of bolts 200 and 216 and an associated structure, other methods of attachment may be obvious to those skilled in the art knowing the characteristics of the present invention.
Although it has been illustrated as a single piece, the annular friction lining 32
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can be produced in the same way as the annular friction lining 79 of FIGS. 3 and 4 in order to allow interchangeability and a reduction of the parts in stock and the manufacturing cost.
Although an air pressure on the two faeces of the piston 48 is used to actuate the clutch-brake A in the preferred embodiment, other forms and types of actuation can be used according to the invention.