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La présente invention se rapport à des mécanismes de freins électromagnétiques destinée à être utilisée avec des systèmes de commande de machines-outils et principalement avec des systèmes de commande de machines-outils, que l'on manoeuvre à la main.
Pour ce genre de matériel, on a rencontré dea diffi- cultes considérables en étudiant un mécanisme de frein à fonctionnement instantané pour tout emploi, c'est-à-dire qui produit l'arrêt de l'avance des qu'on le met en action. Dans des machines-outils dans lesquelles l'avance de l'outil se commande à la main, il est important que l'action de freinage soit immédiate puisqu'un très léger retard affecte la préoi- sion du travail* Les retarde dans les systèmes de freinage électromagnétique existants sont dus ordinairement à ce qu'il est nécessaire que des parties mobiles du mécanisme de frein lui-même prennent de nouvelles positions pour appliquer la force de freinage.
Il est essentiel, d'ailleurs, que ces par- ties mobiles soient de construction lourde si le couple de freinage requis est considérable. Au surplus, il faut norma- lement une énergie électrique considérable, ce qui demande à son tour l'introduction d'un certain nombre de relais entre l'impulsion ou le signal de commande qui doit faire commencer l'opération de freinage, et le frein lui-m8me. Ces relais
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peuvent augmenter encore le retard de l'opération de freinage.
Le but de l'invention cet de procurer un mécanisme étique @ de frein électrommagn/convenant au but dont question, et qui soit d'un effet plus prompt tout en étant relativement impie et d'une construction et d'un fonctionnement immédiate.
Suivant la présente invention, un organe de commande à mouvement relativement lent actionne un rotor à vitesse . relativement élevée par l'intermédiaire d'un train d'engre- nage à grand rapport de transmission et le rotor est agence de façon à être attiré et amené au repos par l'excitation d'un électro-aimant qui exerce ensuite un effet de freinage immédiat et augmenté par l'intermédiaire du train d'engrenage, sur l'organe de commande.
De préférence, l'organe à mouvement lent se présen- te sous la forme d'une roue ou volant monté sur un arbre qui porte aussi le premier élément du train d'engrenage, et l'élé- ment final du train d'engrenage est monté sur un autre arbre qui porte aussi un disque monté à proximité étroite de l'élec- tro-aimant.
L'électro-aimant est alimenté comme d'habitude par un courant, déclenché par une impulsion ou un signal pre- nant naissance dans le système de commande au moment voulu, en aorte que le léger intervalle ou jeu entre 1 'aimant et le disque 'soit fermé et que le disque soit amené au repos, après quoi la force exercée par l'aimant est mécaniquement augmentée par le train d'engrenage et ressenti* i@@édiatement sur l'arbre qui porte le volante Sans cette application de l'effet de freinte à l'arbre du volant,
il n'y a pas de mouvement perdu dans les roues dentées puisque tout le mouvement perdu aura été préa-
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lablement repris par l'action de commande du train d'engre- nage.
Une forme de construction de l'invention sera décrite maintenant en détail en se référant aux dessinsdans lequel :
Figure 1 est une vue latérale en élévation d'un mécanisme de frein.
Figure 2 est une vue en perspective explosée de l'électro-aimant et de l'ensemble d'engrenage.
Figure 3 est un schéma d'un circuit électrique convenant à la manoeuvre par courant alternatif.
Un volant 10 est monté sur un arbre 11 porté par les paliers 12 alun bâti ou d'un bottier 13, et sur l'arbre est montée aussi une roue dentée 14. Cette roue dentée 14 est l'élément de commande d'un train d'engrenage élévateur de vitesse à grand rapport de transmission, par exemple de l'or- dre de 1 . 80.
Le train d'engrenage comprend un pignon 15 fixé sur un arbre 16 sur lequel est fixée aussi une roue dentée 17 qui commande un second pignon 18 fixé sur un arbre 19 sur lequel est fixée une autre tous dentée 20 qui entraîne le pignon 21 fixé sur un arbre 22 sur lequel est fixé aussi un plateau 23. Les divers arbres sont montés parallèlement l'un à l'autre dans le bâti ou bottier 13. Le pignon 21 ,et l'arbre 22 pont donc entraînés à vitesse relativement élevée par rapport à l'arbre 11 et à la roue dentée 14. Un disque 24 de fer doux ou d'une autre matière convenable est mont' sur l'arbre 22.
Ce plateau eet libre de se Mouvoir axialement le long de l'arbre, mais il est empêché de tourner par rapport à l'arbre grâce à des avilies ou dee taques 25 sur le plateau
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23 ou par l'intermédiaire de cannelures sur 10 xb et m le préfère, Le disque 24 vient preequ* affleurer la t80e 4*m électro-aimant 26 du type à cuvette. Le 41.que dm fer taoae est normalement écarté de l'u3nia.k. e.r une bille 2T oxo par un ressort, montée dans le polo central de l'aimant.
Lorsque le courant est lancé par une impulsion
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électrique, 1 * électro-aimant attire le disque 24 mea 8Ur.IIOII.t8a't ludion de la bille 27 chargée par le ressorti et la j<Ht entre le disque 24 et l'aimant 26 est 'UJl1a'. L'Mjt'w tt.8ai.
22 nteet maintenant plus capable de tourner. 1nr tzata d* n* grenage fonctionne de façon Inversée pour augmenter l'80t1- de freinage sur l'arbre 11 du volant qui se trouve, par 00II.81- quent bloqué aussitôt* Autour de l'arbre 11 se trouve une bande à friction 29 chargée par un ressort 30. Un contact isolé 31 est attaché à la bande 29 entre deux contacts flxes isolés 30 et 33 placés tout près l'un de l'autre. La rotation de l'arbre dans un sens provoque un mouvement de la bande 29 tel qu'elle soit arrêtée par l'un dos contacts fixes 32, 33 en formant ainsi un oirouit comme montré à la figure 3, agencé de façon à appliquer le courant à l'aimant 26. Le moindre mauve- ment produit en sens contraire par le volant 10 provoque alors l'ouverture des contacte.
L'un ou l'autre de* contacte' fixes 32,33 peut être mie sélectivement en circuit avec le frein électromagnétique par un commutateur 34 pour provoquer l'arrêt du mouvement dans un sens seulement. Un libre Mouvement de retour peut être obtenu alors môme après que le circuit de frein ait fonctionné,du fait que l'on peut prévoir le jeu dans le train d'engrenage en sorte de permettre le petit mouvement
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nécessaire pour ouvrir le circuit entre len contact p'rril lionnes, 31 et l'un ou l'autre des contacts 32 et 33* Lorsque
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l'on commande le frein par un courant alternatif, un pont redresseur 35 est compris dans le boîtier du frein, .comme montré au schéma.
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The present invention relates to electromagnetic brake mechanisms for use with machine tool control systems and mainly with machine tool control systems, which are operated by hand.
For this type of equipment, considerable difficulties have been encountered in studying a brake mechanism with instantaneous operation for any use, that is to say which produces the stopping of the advance as soon as it is put into operation. action. In machine tools in which the feed of the tool is controlled by hand, it is important that the braking action be immediate since a very slight delay affects the preoccupation with the work * Delays them in the systems The existing electromagnetic braking systems are usually due to the need for movable parts of the brake mechanism itself to take new positions to apply the braking force.
It is essential, moreover, that these moving parts be of heavy construction if the required braking torque is considerable. In addition, a considerable electrical energy is normally required, which in turn requires the introduction of a certain number of relays between the impulse or the control signal which is to initiate the braking operation, and the brake itself. These relays
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may further increase the delay in braking operation.
It is the object of the invention to provide an electrical brake mechanism suitable for the purpose in question, which is of more prompt effect while being relatively unholy and of immediate construction and operation.
According to the present invention, a relatively slow motion controller actuates a rotor at speed. relatively high by means of a gear train with a large transmission ratio and the rotor is arranged so as to be attracted and brought to rest by the excitation of an electromagnet which then exerts an effect of immediate and increased braking via the gear train, on the control unit.
Preferably, the slow moving member is in the form of a wheel or flywheel mounted on a shaft which also carries the first element of the gear train, and the final element of the gear train. is mounted on another shaft which also carries a disc mounted in close proximity to the electromagnet.
The electromagnet is supplied as usual with a current, triggered by a pulse or signal originating in the control system at the desired time, so that the slight gap or play between the magnet and the disc 'is closed and the disc is brought to rest, after which the force exerted by the magnet is mechanically increased by the gear train and felt * i @@ immediately on the shaft which carries the flywheel Without this application of the '' shrinkage effect on the flywheel shaft,
there is no movement lost in the toothed wheels since all the movement lost will have been pre-
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Easily taken up by the control action of the gear train.
One form of construction of the invention will now be described in detail with reference to the drawings in which:
Figure 1 is a side elevational view of a brake mechanism.
Figure 2 is an exploded perspective view of the electromagnet and the gear assembly.
Figure 3 is a diagram of an electrical circuit suitable for operation by alternating current.
A flywheel 10 is mounted on a shaft 11 carried by the alum bearings 12 or a casing 13, and on the shaft is also mounted a toothed wheel 14. This toothed wheel 14 is the control element of a train. step-up gear with large transmission ratio, for example of the order of 1. 80.
The gear train comprises a pinion 15 fixed on a shaft 16 on which is also fixed a toothed wheel 17 which controls a second pinion 18 fixed on a shaft 19 on which is fixed another all toothed 20 which drives the pinion 21 fixed on a shaft 22 on which is also fixed a plate 23. The various shafts are mounted parallel to one another in the frame or casing 13. The pinion 21, and the shaft 22 bridge therefore driven at relatively high speed relative to shaft 11 and toothed wheel 14. A disc 24 of soft iron or other suitable material is mounted on shaft 22.
This plate is free to move axially along the shaft, but it is prevented from rotating with respect to the shaft by means of flats or plates on the plate.
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23 or via splines on 10 xb and m prefers, The disc 24 comes preequ * flush with the t80e 4 * m electromagnet 26 of the cup type. The 41.que dm fer taoae is normally removed from the u3nia.k. e.r a 2T oxo ball by a spring, mounted in the central polo of the magnet.
When the current is started by a pulse
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electric, 1 * electromagnet attracts the disc 24 mea 8Ur.IIOII.t8a't ludion of the ball 27 loaded by the spring and the j <Ht between the disc 24 and the magnet 26 is 'UJl1a'. The Mjt'w tt.8ai.
22 nteet now no longer able to turn. 1nr tzata d * n * graining works in a Reversed way to increase the braking 80t1- on the shaft 11 of the flywheel which is found, by 00II.81- immediately blocked * Around the shaft 11 is a band with friction 29 loaded by a spring 30. An insulated contact 31 is attached to the strip 29 between two insulated flx contacts 30 and 33 placed very close to each other. Rotation of the shaft in one direction causes movement of the strip 29 such that it is stopped by one of its fixed contacts 32, 33 thus forming an orifice as shown in FIG. 3, arranged so as to apply the current to the magnet 26. The slightest mauve produced in the opposite direction by the flywheel 10 then causes the contacts to open.
Either of the fixed contacts 32,33 can be selectively switched on with the electromagnetic brake by a switch 34 to cause movement to stop in one direction only. Free return movement can then be obtained even after the brake circuit has operated, since play can be provided in the gear train so as to allow small movement.
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necessary to open the circuit between the contact for ril lions, 31 and one or the other of the contacts 32 and 33 * When
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the brake is controlled by an alternating current, a rectifier bridge 35 is included in the brake housing, as shown in the diagram.