Brevet FR2006513A1 — publié le 19691226

la présente invention concerne la transmission de force motrice dans des circonstances où il faut faire tourner un organe et,en même temps,assurer un mouvement axial de la totalité ou d'une partie de cet organe par rapport à l'arbre sur lequel il 5 est monté • Il existe de nombreux exemples de telles circonstances dans l'industrie,et un exemple particulier d'une transmission de ce type se présente lorsque la force motrice est transmise au moyen d'une courroie courant dans des poulies à gorge trapézoïdale et iO que,afin de faire varier l'entraînement,une face au moins de chaque poulie d'une paire est rendue réglable axialement.De cette façon,le diamètre effectif de chaque poulie à gorge trapézoïdale peut Être modifié .Dans ces transmissions et d'autres analogues, quand les diverses pièces sont de nature métallique,on a rencon-15 tré le phénomène de corrosion par érosion.C'est ainsi,par exemple, qu'une fois 1'écartement des deux faces d'une poulie à gorge réglé pour donner un diamètre effectif choisi,on s'est aperçu que les fatigues répétées et variables auxquelles le montage qui permet d'effectuer le réglage latéral relatif des pièces des pou— 20 lies est soumis,quand la transmission est en service,provoqua d'abord une érosion,c'est-à-dire le détachement de petites particules métalliques,particules qui s'accumulent, souvent d'un bout à l'autre de la structure de montage,et commencent à se corroder, fréquemment, par suite de ce phénomène,il devient finalement 25 tout-à-fait impossible d'effectuer un réglage ultérieur de la poulie. L'objet de la présente invention est,dans des transmissions du type décrit,d'éviter essentiellement une corrosion par érosion. 30 Selon la présente invention,il est fourni un arbre,, un organe monté dessus de telle manière qu'il tourne avec cet arbre et peut être réglé axialement par rapport à lui,caractérisé en ce qu'entre l'arbre et l'organe,il y a plusieurs éléments de paliers qui soutiennent l'organe dans l'arbre en relation axialement cou-55 lissante avec un ejspace libre maintenu entre eux,et en mime temps procurent une liaison d'entraînement tournant entre l'arbre et l'organe ,et qui,pendant la rotation de l'arbre et de l'organe, se règlent eux-mêmes continuellement en réponse aux fatigues imposées,ce qui fait qu'il est pratiquement exclu que se produise une corrosion par érosion. 69 11373 2 20065Î3 l'invention va maintenant être décrite plus en détail,en référence aux dessins annexés,dans lesquelss Figure 1 est une vue en coupe suivant I-I de figure 2, d'une poulie à gorge trapézoïdale réglable construite selon la 5 présente invention; Figure 2 est une vue en coupe suivant II-Il de figure 1 ; Figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de figure 4, d'un autre type de poulie à gorge trapézoïdale réglable construite selon la présente invention; 10 Figure 4 est tuie vue en coupe suivant TV-TV de figure 3; Figure 5 est un schéma en plan d'une commande à rapport variable employant une poulie à gorge trapézoïdale comae celle représentée dans les figures 1 et 2 et une poulie à gorge trapézoïdale comme celle représentée dans les figures 3 et 4; et 15 - Figure 6 est un schéma en plan d'une commande à rapport variable employant une poulie à gorge trapézoïdale comme celle illustrée dans les figures 3 et 4,et une poulie à gorge trapézoïdale niassique non réglable. En référence d'abord aux figures 1 et 2,l'ensemble-poulie 20 à gorge trapézoïdale et arbre-consiste essentiellement en un arbre central 10,une Joue fixe de poulie à gorge trapézoïdale 12,une Joue réglable de poulie à gorge trapézoïdale 14,un agencement spécial de palier pour la Joue réglable 14,et un montage de collier de butée avec lequel peut s'abouter un bras de con-25 tr8le(non représenté dans les figures 1 et 2),et grâce auquel est réglée la Joue réglable 14. l'arbre central 10 a la-forme générale d'un, cylindre creux dimensionné pour convenir à l'arbre du mécanisa® qui doit être entraîné. Sans sa surface extérieure sont usinées quatre rainu-30 res axiales également espacées 10a. chacune de section essentiellement semi-circulaire,et s'étendant sur la majeure partie de sa longueur. la joue fixe de poulie 12 est rigidement montée sur 1*extrémité non rainurée de l'arbre central 10.tandis que la joue 35 réglable de poulie 14 est portée pour coulisser sur la portion rainurée de l'arbre■central en association avec l'agencement spécial de palier et le montage de collier de butée,de la manière qui va être décrite. ' l'agencement spécial de palier consiste en un bossage cen-40 tral 16,un certain nombre de courts rouleaux en acier du type 11373 3 2006513. parallèle 18,une bague d'arrêt 20 et des balayeurs de rainures 22. Le montage de collier de butée consiste en un roulement à billes étanche 24 et un collier de butée 26.Le bossage central 16 est dimensionné de manière à s'engager dans des suralésages 5 usinés dans la face extérieure de la joue réglable de poulie 14 et est fixé en relation entraînée avec elle au moyen de trois vis 28 et de trois tiges d'entraînement 30» L'alésage du bossage central 16 a quatre rainures axiales également espacées 16a complémentaires des rainures 10a de l'arbre central 10 et ayant 10 également une section sensiblement semi-circulaire«La longueur du bossage central 16 est telle qu'elle permet juste à six des rouleaux en acier 18 de se loger côte à côte dans chaque rainure 16a et que,quand la joue de poulie réglable 14 ainsi que le bossage central 16 est montée sur l'arbre central 10,les rouleaux 15 d'acier 18 de chaque série sont logés dans des paires complémentaires de rainures 10at16a,une dans l'arbre central 10 et une dans le bossage central 16. Les rouleaux d'acier 18 sont dimensionné s de manière à porter la joue de poulie réglable 14 concen-triquement à l'arbre central 10 et avec un léger espace libre 32. 20 Comme on le verra d'après la figure 1 ,un rouleau d'acier en bout de chaque série se trouve adjacent à un épaulement situé dans la joue de poulie réglable 14. Les rouleaux sont maintenus en position à l'intérieur dms rainures 16a du bossage central 16 par la bague d'arrêt 20 fixée par des vis ^4 à l'extrfmité extérieure 25 de ce bossage central 16. La joue réglable de peulie A4 et la bague d'arrêt 20 sont rainurées intérieurement et radialement pour porter des balayeurs de rainures en néoprène 22 dont la forme est telle qu'ils suivent les contours extérieurs de l'arbre central 16 et ,par conséquent,servent,au fur et à mesure que la 30 joue réglable de poulie 14 est décalée axialement,à maintenir exemptes de matières étrangères les parties des rainures 10a de l'arbre central 10 qui,à n'importe quel moment,positionnent les rouleaux d'acier 18,et à retenir le lubrifiant dans l'espace de palier. Le roulement à billes étanche 24 du montage de collier 35 de butée est rigidement porté sur le bossage centrai 16 comme représenté dans les dessins et retenu par un circlip ^6.La voie de roulement extérieure du palier 24 porte le collier de butée 26. Un circlip à section ronde 38 est positionné, à l'extrémité de l'arbre central 10 pour empêcher la joue réglable de poulie 40 14 et les pièces y associées de sortir de l'arbre central 10.En 11373 4 2006513 service,par manipulation des bras de contrôle,on peut faire glisser la joue réglable de poulie 14 axialement par rapport à l'arbre central 10 d'une position à une autre et faire par conséquent courir'à différentes hauteurs désirées à l'intérieur de la 5 gorge de poulie une courroie trapézoïdale passant autour de la poulie. Une autre position possible est représentée en traits fins. En référence maintenant aux figures 3 et 4,1a disposition générale des pièces est analogue à celle des figures 1 et 2 et 10 les mêmes pièces ont les mêmes numéros de référence que précédemment,mais le bossage central 16 est profilé différemment de manière à convenir pour porter un ressort de compression 40 qui est maintenu en place par un chapeau d'extrémité 42,et le montage de collier de butée est omis. Ici encore,le bossage central 16 15 est fixé en relation d'entraînement avec la joue réglable de poulie 14 au moyen de vis 28 et de tiges d'entraînement 30«Les vis 28 servent également à fixer la bague d'arrêt 20. La joue réglable de poulie 14 et la bague d'arrêt 20 porte des balayeurs de rainures 22 comme précédemment. Entre le bossage central 16 de 20 l'arbre central 10,quatre séries de chacune cinq rouleaux d'acier 18 sont positionnées,comme dans le cas de l'agencement décrit précédemment,dans des rainures 16a,10a dans le bossage central 16 et l'arbre central 10. Le ressort de compression 40 est monté concentriquement sur le bossage central 16 à l'intérieur d'un 25 couvercle pare-poussière télescopique 44 situé entre un épaule-ment sur le bossage central 16 et le chapeau d'extrémité 42,ce dernier étant fixé à l'extrémité de l'arbre central 10 au moyen d'une rondelle de pression 46 et d'un circlip 48. Dans la figure 3,1e ressort 40 est représenté dans sa position comprimée per-30 mettant à une courroie trapézoïdale j?0 d'être logée bien en bas dans la poulie à gorge trapézoïdale,mais quand cette courroie sera libre de monter dans la poulie ,1e ressort de compression 40 fera avancer automatiquement la joue réglable de poulie 14 vers la joue fixe Û2 de manière à maintenir la liaison d'entraînement 35 entre la courroie et la poulie,mais avec la courroie plus haute à l'intérieur de la gorge de la poulie.Cette dernière position est représentée en traits fins. En référence à la figure 5»elle représente un agencement grâce auquel un moteur d'entraînement J52 est capable d'entraîner 40 une machine commandée J?4 au moyen d8une courroie trapézoïdale,1e 69 11373 5 2006513 rapport d'entraînement étant infiniment variable dans un certain intervalle.Sur l'arbre du moteur d'entraînement ^2 est montée une poulie comme celle décrite en référence aux figures 3 et 4, tandis que sur l'arbre de la machine commandée ^4 est montée une 5 poulie comme celle décrite en référence aux figures 1 et 2.Un bras de contrôle £6 est prévu pour régler axialement la position de la joue variable 14 de la poulie sur l'arbre de la machine commandée J>4. En service,la distance entre les deux joues 12,14 de la poulie sur l'arbre de la machine commandée £4 peut être 10 réglée par une manoeuvre convenable du bras de contrôle j?6 qui sert alors à maintenir la poulie dans l'état choisi,et ainsi la position de la courroie trapézoïdale £0 dans la gorge de cette poulie est fixée. La joue de poulie réglable 14 de la poulie placée sur l'arbre du moteur d'entraînement j?2 se positionnera,en ccn-15 séquence,grâce à l'action de son ressort de compression 40,si bien que la courroie trapézoïdale pourra transmettre l'entraînement® Avec la séparation des joues de la poulie réglée à un maximum au moyen du bras de contrôle j?6,la transmission fonctionnera avec l'embrayage le plus bas possible,tandis qu'avec la séparation ré-20 glée à un minimum,la transmission fonctionnera avec l'embrayage le plus haut possible.L'embrayage est infiniment variable entre des rapports qui dépendent du dimensionnement des diverses pièces. Un agencement comme celui représenté dans la figure 5 a marché pendant de nombreuses centaines d'heures à un rapport donné sans 25 qu'il se produise aucune corrosion par érosion5et au bout de ce temps,le rapport pouvait être facilement modifié,les joues réglables des poulies restant aptes à coulisser librement sur leurs arbres respectifs. La figure 6 montre un agencement quelque peu différent dans 30 lequel l'arbre de la machine commandée j?4 porte une poulie à gorge trapézoïdale classique non réglable,tandis que l'arbre du moteur d'entraînement ^2 est équipé d'une poulie comme celle décrite dans les figures 3 et 4.Le moteur d'entraînement £2 est monté sur une plateforme mobile 60 elle-même portée par des 35 glissières 62 le long desquelles elle peut être déplacée par un montage d'écrou et de vis-mère ayant un volant à poignée 64.Les glissières 62 sont réglées à un angle de 13° par rapport à la ligne des poulies à gorges trapézoïdales quand ces dernières sont de type classique,c'est-à-dire que-les côtés de la gorge trapé-40 zoïdale forment un angle de 26°,si bien que cette ligne reste 69 î1373 6 2006513 inchangée lors du réglage du rapport d1 entraînement «En tournant lé volant à poignée 64,1e moteur d'entraînement J?2 peut être déplacé en arrière et en avant et la poulie sur son arbre se réglera automatiquement pour permettre le maintien de 1'entraînement 5 à un rapport qui dépendra de la position du moteur# L'invention n'est naturellement pas limitée aux détails spécifiques des mises en oeuvre représentées dans les diverses figures des dessins annexés. En particulier,1a nature et le nombre des éléments de paliers peuvent être variés.0'est ainsi,par 10 exemple,que l'on peut employer des paliers à billea au lieu de paliers à rouleaux et qu'il peut y en avoir plus ou moins de quatre séries, et plus de six ou moins de cinq dans chaque série*,En. outre,chaque élément de palier peut être séparé du suivant par des paliers à graissage automatique de diamètre légèrement plus 15 petit.Dans certains cas,les éléments de paliers peuvent ne pas Stre tous les mimes ou ne pas tous remplir les mêms fonctions . Par exemple,certains peuvent fonctionner pour soutenir l'organe sur l'arbre avec l'espace libre nécessaire,tandis que d'autres peuvent assurer la liaison d'entraînement es rotation,tous per-20 mettant naturellement un dép lac amont axial entre 1 ' sirbre l'organe .Ea général,l'invention n'est pas limité® d&as eon application à des poulies à entraînement variable,mal s à to«.te situation dans laquelle,comme exposé précédemment,il faut faire tourner un organe ,et en aime temps,assurer un déplacement axial d© 25 la totalité ou d'une parti® de set organe par rapport à l'arbre ou autre sur lequel cet organe est monté et depuis lequel 1eoe." traînement en rotation est transmis» 69 11373 7 2006513 -R E V E H B I 0 A I I ONS- 1 10 ce qui fait qu'il est pratiquement exclu qu'une corrosion par érosion se produiseo 2.-Transmission de force motrice selon la revendication 1, dans laquelle lesdits éléments de paliers sont des paliers à billes ou à rouleaux. 15 3•-Transmission de force motrice selon les revendications 1 ou 2,dans laquelle un ou plusieurs éléments de paliers sont positionnés dans chacune d'un certain nombre de paires complémentaires de rainures axiales dont une de chaque paire est dans l'arbre et plus longue que l'autre,et l'une de ehaque paire est 20 dans l'organe* 4.-Transmission de force motrice selon la revendication 3, dans laquelle lesdits éléments de paliers sont retenus contre tout déplacement en bout important dans les rainures de l'organe, si bien qu'ils se déplacent avec ledit organe quand celui-ci est 25 réglé axialement par rapport à l'arbre. 5.-Transmission de force motrice selon l'une quelconque des revendications précédentes,dans laquelle ledit organe porte des balayeurs de rainures à chaque extrémité,balayeurs aptes à maintenir libres de matières étrangères les parties des rainures de 30 l'arbre dans lesquelles les éléments de paliers se logent à n'importe quel moment donné,et à retenir le lubrifiant dans l'espaee de palier» 6.-Transmission de force motrice selon l'une quelconque des Bevendications précèdentes,dans laquelle des moyens sont prévus 35 pour régler l'organe axialement par rapport à l'arbre» 7.-Transmission de force motrice selon la revendication 6, dans laquelle lesdits moyens consistent en un collier de butée et un bras de contrôle disposé de manière à s'abouter avec le collier de butée et mobile en arrière et en avant en sens axial 40 par rapport à l'arbre pour faciliter le réglage dudit organee 69 11373 8 2006513 8o—Transmission de force motrice selon la revendication 6, dans laquelle lesdits moyens consistent en un ressort apte à pousser ledit organe en sens axial par rapport au 9 10.-Transmission de force motrice selon la revendication 9» dans laquelle l'autre joue de la poulie à gorge trapézoïdale est fixe sur ledit arbre. 10 11.-Transmission de force motrice comprenant un moteur d'entraînement ayant un arbre,un. mécanisme entraîné ayant un arbre,une poulie à gorge trapézoïdale montée sur l'un desdits arbres et ayant les caractéristiques énoncées dans la revendication 10 prise en dépendance de la revendication 7,1*0® poulie à 15 gorge trapézoïdale montée sur l'autre desdits arbres et ayant les caractéristiques énoncées dans la revendication 10 prise en . dépendance de la revendication 8,1e moyen élastique étant agencé pour pousser la joue axialement réglable de la poulie à gorge trapézoïdale en direction de la joue fixe,et une courroie trapé-20 zoïdale*passant autour desdites poulies. 12.-Transmission de force motrice comprenant un moteur d'entraînement ayant un arbre,un mécanisme entraîné ayant un arbre,une poulie à gorge trapézoïdale montée sur un desdits arbres et ayant les caractéristiques énoncées dans la revendication 10 25 prise en'dépendance de la revendication 8,1e moyen élastique étant agencé pour pousser la joue réglable de ladite poulie à gorge trapézoïdale vers la joue fixe,une poulie à gorge trapézoïdale classique non réglable montée sur l'autre desdits arbres, des moyens pour faire varier la séparation de ladite machine et 30 dudit mécanisme,et une courroie trapézoïdale passant autour desdites poulies«