Brevet FR2001086A1 — publié le 19690926

La présente invention se rapporte aux chenilles à courroie flexible et sans fin, du type destiné à être utilisé sur les véhicules à chenilles. Elle concerne plus particulièrement une nouvelle construction de chenilles utilisée sur les véhicules destinés à se 5 déplacer sur la neige et sols analogues. Les véhicules à chenilles pour la neige sont de petits véhicules à moteur, portés en partie par des skis et en partie par des chenilles, et utilisés pour se déplacer sur la neige et sur la gla-cet ces véhicules sont de plus en plus utilisés depuis un certain 10 temps par les chasseurs, trappeurs, équipes de sauvetage, patrouilles à ski et par les adeptes des sports d'hiver qui les utilisent par exemple, pour faire des courses. Ces véhicules comprennent normalement une ou deux courroies sans fin portant des tasseaux ou crampons sur leur surface externe pour avoir de l'adhérence sur les 15 surfaces glissantes sur lesquelles ils se déplacent. Il est extrêmement importcint que cette courroie soit relativement flexible dans le sens longitudinal, pour être capable d'assurer sa fonction d'entraînement mais qu'elle soit cependant à peu près rigide dans le sens transversal, pour éviter de fléchir, et pour constituer un 20 renforcement pour les ouvertures pratiquées dans la courroie et qui entrent en prise avec les dents des roues du mécanisme d*entraînement du véhicule. Une caractéristique encore plus importante est que la.courroie doit être rigide dans le sens transversal du fait qu'elle constitue le support principal du véhicule et qu'elle lui 25 assure sa sustentation sur les surfaces enneigées. Ces courroies sont généralement en caoutchouc ou matière analogue de haute qualité, tenace, et elles sont renforcées dans le sens longitudinal par un tissu, par exemple un tissu en Nylon. Jusqu'à présent, la rigidité transversale a été obtenue par utilisa-30 tion d'une série de tringles ou barres métalliques qui s'étendaient dans le sens transversal de la courroie. Par exemple, dans la technique antérieure décrite par le brevet Bombardier des Etats-Unis d'Amérique N° 2 899 242, des tringles de renforcement espacées, qui s'étendent transversalement à la courroie, dans l'épaisseur de cet-35 te dernière, assurent la rigidité transversale voulue. Il était é-galement extrêmement habituel dans la technique antérieure de boulonner ou fixer des tringles ou barres métalliques transversales sur la surface de la courroie, ce qui donne en supplément l'adhérence nécessaire pour l'entraînement. 40 Toutefois, l'utilisation de tringles ou autres éléments métal- 69 01099 2. o rptpo k a\ j i --'ou liques pour renforcer une courroie présente de nombreux inconvénients connus. Par exemple, le prix de revient de la fabrication d'une telle courroie est nettement supérieur à celui d'une courroie renforcée par des matières plus classiques. Par ailleurs, 1' — 5 incorporation d'éléments métalliques dans des courroies en élasto-mère a un effet destructif sur les propriétés physiques de ces courroies et peut gêner considérablement le fonctionnement de la courroie. L'un des principaux inconvénients des barres transversales métalliques, lorsqu'elles sont utilisées comme tasseaux ou 10 crampons sur la surface d'adhérence ou de roulement de la courroie est le bruit engendré par l'entrée des barres métalliques en contact avec d'autres surfaces dures telles que le béton ou l'asphalte. Les éléments métalliques incorporés dans ou fixés à la structure de la courroie tendent également à rendre la courroie relati-15 vement lourde et difficile à manipuler pendant son montage. Par ailleurs, les éléments métalliques risquent de se plier ou de se rompre lorsque le véhicule heurte un rocher ou autre objet dur, qui risque de mettre la courroie hors d'action et de laisser l'usager en panne. 20 L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant une chenille à courroie qui soit rigide dans le sens transversal sans utilisation de barres ou tringles métalliques mais flexible dans le sens longitudinal, légère, moins coûteuse et plus durable que les chenilles dont on dispose couramment et silencieuse 25 en fonctionnement. La Demanderesse a constaté que l'on peut obtenir une rigidité transversale à peu près identique à celle que l'on obtient avec des éléments de renforcement métalliques en utilisant une construction de courroie comportant deux couches de câblés non métalliques espa-30 cées l'une de l'autre, par exemple de câblés textiles pour pneumatiques ou équivalents, l'une des couches de câblés suivant à peu près le contour des tasseaux transversaux. On peut également obtenir un renforcement de la rigidité en utilisant une couche d'élas-tomère chargée de filaments entre les couches de câblés, les fila-35 ments étant de préférence orientés à peu près dans le sens transversal. La résistance mécanique et la stabilité longitudinale nécessaires sont données par un élément de traction, de construction classique, tel qu'un tissu de câblés pour pneumatiques ou un tissu à armure toile. 40 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appa 69 01099 3 2001086 raîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples: la Fig. 1 est une vue en perspective d'une chenille du type courroie suivant l'invention; 5 la Fig. 2 en est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1, mais à plus grande échelle; la Fig. 3 en est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1, mais à plus grande échelle; les Fig. 4, 5 et 6 analogues à la Fig. 3 représentent des 10 variantes de réalisation. Sur la Fig.l, une chenille 1, du type à courroie flexible sans fin,et destinée à être utilisée sur des'véhicules à chenilles tels que les véhicules destinés à rouler sur la neige ou sols équivalents, comporte une surface d'entraînement 2 à peu près plane, des-15 tinée à entrer en contact avec la surface des roues dentées d'entraînement du véhicule (non représentées).La surface de roulement ou d'adhérence 3* destinée- à entrer en contact avec le sol, et qui présente des saillies sous forme de crampons,nervures ou ondulations transversales 4,se trouve sur la face de la chenille 1 qui 20 est à l'opposé de la face 2.Les saillies 4 s'étendent de préférence entre des nervures ou parties en relief 5>situées le long des bords latéraux de la courroie 1 et sont reliées à ces nervures pour assurer ainsi l'adhérence dans le sens longitudinal et dans le sens transversal.Pour que la chenille 1 travaille comme courroie d'en-25 traînement,deux rangées de trous espacés 6,destinés à recevoir les dents des roues dentées du mécanisme d'entraînement non représenté du véhicule,sont situées entre les saillies transversales 4 et traversent le corps de la courroie 1.11 va de soi que,dans certains cas,on peut prévoir une seule rangée ou,au contraire,plus de deux 30 rangées de trous 6,suivant le type d'entraînement utilisé. Le détail de la structure delà courroie ou chenille 1 suivant l'invention est représenté aux Fig. 2 et 3. La surface d'entraînement 2 de la courroie 1 est formée par un revêtement 1, qui est composé d'une matière flexible, par exemple une nappe 8 de tissu 35 textile à armure toile, imprégné de caoutchouc, et s'étend sur toute la longueur et sur toute la largeur de la courroie 1. La nappe 8 est de. préférence en Nylon, mais elle peut être en n'importe quelle autre matière textile classique, naturelle ou synthétique bien connue, par exemple en coton, rayonne ou polyester. 40 Une première couche 9 de câblés non métalliques 10, disposés f n o i n n o 4 2001086 transversalement, est adjacente au revêtement J. Les câblés 10 de cette première couche 9 peuvent, de préférence, être en n'importe quelle matière textile bien connue, organique ou inorganique, par exemple en coton, Nylon, rayonne, polyester ou verre. Toutefois, 5 on a constaté que les fibres de Nylon ou de verre, dans la forme que l'on appelle habituellement les câblés pour pneumatiques, donnent à la chenille 1 la meilleure rigidité transversale, lorsqu'elles sont convenablement espacées, ainsi qu'on le décrira dans la suite. 10 Une partie 11, travaillant à la traction, est adjacente à la première couche 9 de câblés, et elle sera habituellement en une matière de renforcement longitudinale classique. Par exemple, deux nappes 12 et 13 de tissu de Nylon à armure toile imprégnées de caoutchouc donnent à la chenille la résistance mécanique et la 15 stabilité longitudinale nécessaires. On peut également utiliser dans le même but des câblés textiles pour pneumatiques disposés dans le sens longitudinal" de la courroie. Une couche 14 en un élastomère tel que le caoutchouc ou équivalent, est adjacente à la partie de traction 11, à l'extérieur de 20 cette partie. La couche 14 comporte des portions minces 15 alternant avec des portions plus épaisses 16 qui s1 étendent transversalement à la courroie 1. Un élastomère approprié pour cette fonction est une composition de caoutchouc naturel de haute qualité, capable de résister aux basses températures. 25 Une deuxième couche 17 de câblés transversaux non métalliques 18, de préférence en une matière textile, est adjacente à la couche d'élastomère 14, à l'extérieur par rapport à cette dernière.La deuxième couche de câblés 17 suit à peu près le contour des parties minces 15 et des parties épaisses 16 de la couche 14. Ceci peut 30 être obtenu, paijêxemple au cours du moulage, par suite du déplacement du caoutchouc qui refoule les câblés 18 suivant le profil voulu. Lorsque la première couche de câblés 9 et la deuxième couche de câblés 17 sont espacées l'une de l'autre de cette façon, on ob-35 tient dans la courroie un effet de colonne ou de poutre qui donne à la chenille 1 une grande rigidité transversale.Cet effet peut être assimilé à la rigidité produite par l'ondulation dlm métal. Un revêtement 19 en élastomère, destiné à entrer en contact avec le sol,recouvre entièrement la surface externe de la deuxième 40 couche de câblés 17, pour éviter de laisser les câblés 18 dé 69 01099 2001086 couverts. On. obtient ainsi des saillies ou ondulations rigides 4 qui s'étendent de préférence entre des parties en relief 5 en élas-toaère qui forment une nervure longitudinale continue le long de chaque bord latéral de la courroie, comme représenté sur la Fig. 1, 5 et ces ondulations sont de préférence raccordées à ces nervures. Ainsi qu'on l'a représenté, les parties en relief 5 sont à peu près de la même hauteur que les crampons ou ondulations 4, pour former ainsi la surface d'adhérence 3 de la courroie 1, qui est destinée à entrer en contact avec le sol, ainsi qu'on l'a expliqué plus haut. 10 Le profil des saillies transversales 4 et des nervures 5 peut êtra arrondi comme représenté sur le dessin, et il peut également être à peu près carré, suivant la configuration de la surface de moulage particulière utilisée pour former la chenille-courroie. XI convient de remarquer que le revêtement 19 et les nervures 5 doi— 15 vent être en un élastomère de haute qualité, résistant aux basses températures, par exemple en caoutchouc naturel ou synthétique. Les divers éléments constitutifs de la courroie décrits ci-dessus peuvent être combinés dans un ensemble composite monobloc au moyen d'un appareil de vulcanisation classique. Par exemple, un 20 moule circulaire ayant la configuration superficielle désirée, dans lequel un diaphragme interne exerce une pression pour refouler la chenille-courroie non vulcanisée dans le moule produira une chenille de roulement sur la neige réellement sans fin. On peut également utiliser un dispositif à autoclave pour obtenir un produit moulé 25 satisfaisant. La caractéristique la plus importante de la chenille suivant l'invention ne consiste pas dans les positions relatives précises données à ses éléments constitutifs, qui ont été décrits plus haut, mais dans l'écartement ménagé entre la première couche de câblés 9 30 et la deuxième couche de câblés 17» Par exemple, dans la variante de la courroie qui est représentée à la Fig. 4, la partie de traction 111 est placée entre le revêtement d'entraînement 107 et la première couche de câblés 109 sans que ceci n'introduise de modification importante dans la rigidité transversale de la courroie 101. 35 De même, comme représenté dans la variante de la Fig. 5» 3-a partie de traction 211 de la courroie 201 peut également être placée dans la masse de la couche élastomère 214. Tant que la première couche de câblés 209 est espacée d'une distance relativement importante de la deuxième couche de câblés 217, comparativement à l'épaisseur to-40 taie de la courroie, on obtient l'effet de colonne qui assure la 69 01099 6 2001086 rigidité transversale voulue. La Fig. 6 représente une autre variante dans laquelle de petites longueurs 320 d'une matière filamentaire sont dispersées dans tout le volume de la couche d'élastomère 3pour donner une plus 5 grande rigidité à la courroie. 301. La matière filamentaire peut être composée de n'importe quelle matière flexible, telle que, par exemple, une matière textile organique ou inorganique, métallique, plastique, cellulosique, céramique, etc. On a constaté que de petites longueurs de fibres discontinues de matières textiles 10 naturelles ou synthétiques telles que le coton, le Nylon, la rayonne ou un polyester étaient particulièrement bien appropriées pour cette fonction. On obtient les résultats les plus satisfaisants, en ce qui concerne l'accroissement de la rigidité transversale, en utilisant 15 la plupart des matières mentionnées plus haut, lorsqu'on oriente ces matières à peu près•transversalement. On peut obtenir ce résultat par exemple en calandrant tout d'abord la couche d'élastomère qui contient les filaments pour donner à la matière un sens d'écoulement, puis en découpant la couche en segments appropriés et en 20 plaçant les segments en travers de la courroie, en disposant les filaments principalement dans une direction transversale.Toutefois, certaines matières de grande résistance mécanique telles que les petites longueurs de fils d'acier donnent une rigidité suffisante sans aucune orientation transversale'. 25 Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemples. 69 01099 7. 2001086 - REVENDICATIONS. - 1 - Chenille à courroie flexible sans fin destinée à être utilisée sur un véhicule à chenilles, cette chenille étant caractérisée en ce qu'elle comprend : un revêtement d'entraînement en matiè-= 5 re flexible qui forme la première surface de la courroie destinée à entrer en contact avec les moyens d'entraînement du véhicule, une partie de traction qui sert à donner la résistance mécanique et la stabilité longitudinale, une première couche de câblés non métalliques qui s'étendent à peu près transversalement sur toute la lar-10 geur de la courroie, une deuxième couche de câblés non métalliques espacée de la première couche et s'étendant à peu près transversalement sur toute la largeur de la courroie, une couche d'élastomère ou matière équivalente interposée entre la première et la deuxième couches de câblés,Ton revêtement de roulement ou d'adhérence en 15 élastomère ou matière équivalente destinée à entrer en contact avec le sol et présentant des saillies transversales en relief, la deuxième couche de câblés suivant à peu près la configuration de ce revêtement de roulement mais étant située à une certaine distance sous la surface et tous les éléments de la structure de la courroie 20 étant réunis en un ensemble monobloc sans fin. 2 - Chenille suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend également des parties en relief, en matière élastomère -ou équivalente, le long de ses bords longitudinaux^pour former une nervure à peu près continue, qui s'étend le long de chaque 25 bord sur toute la longueur de la courroie, et dans laquelle se terminent les saillies transversales, pour former ainsi sur la courroie une surface d'adhérence ou de roulement destinée à entrer en contact avec le sol. 3 - Chenille suivant la revendication 1, caractérisée en ce 30 que la partie de traction est placée entre le revêtement d'entraînement et la première couche de câblés. k - Chenille suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la partie de traction est placée dans l'épaisseur de la couche d'élastomère ou matière équivalente. 35 5 - Chenille suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la couche d*élastomère ou matière équivalente contient de petites longueurs d'une matière filamentaire qui sont dispersées à peu près uniformément dans toute sa masse. 6 - Chenille suivant la revendication 5» caractérisée en ce 40 que le revêtement d'entraînement est constitué par au moins une 69 01099 8. 2001086 nappe de tissu textile à armure toile imprégné d'une matière élastomère qui s'étend à peu près sur toute la longueur et à peu près sur toute la largeur de la chenille, et qui est adjacente à la pre mière couche de câblés, la partie de traction est adjacente à la 5 face opposée de la première couche de câblés., la première et la deuxième couches de câblés sont en une matière textile, la matière filamentaire de la couche contenant des filaments est constituée par une multitude de longueurs de fibres textiles discontinues qui sont dispersées dans toute sa masse et elle est orientée dans une 10 direction générale transversale, la couche contenant des filaments étant disposée entre la première et la deuxième couches de câblés et étant adjacente à la partie de traction et à l'extérieur de cette dernière. 7 - Chenille suivant la revendication 1, destinée à être uti-15 lisée sur un véhicule capable de rouler sur la neige et qui comprend au moins une chenille sans fin entraînée par une roue dentée caractérisée en ce que : les moyens qui coopèrent avec la roue den tée sont constitués au moins par une rangée de trous espacées qui traversent la courroie et qui sont destinéB à recevoir les dents 20 de la roue dentée et du mécanisme d 'entraînement du véhicule, le revêtement d'adhérence comprend au moins une nappe d'un tissu textile à armure toile imprégné d'un élastomère et s'étendant pratiquement sur toute la longueur et toute la largeur de la courroie la première couche de câblés textiles qui s'étend transversalement 25 est adjacente au revêtement d'entraînement, la partie de traction est adjacente à la première couche de câblés, la couche d'élastomère ou matière équivalante est adjacente à la partie de traction à l'extérieur de cette partie et comprend des portions minces et des portions épaisses qui alternent sur la longueur de la courroie 30 et qui s'étendent transversalement à cette courroie/la deuxième couche de câblés textile transversaux est adjacente à la couche élastomère, les câblés de cette deuxième couche suivant à peu près le contour des portions minces et des portions épaisses de la couche d1élastomère. 35 8 - Chenille suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la courroie comprend également des parties en relief en matière élastomère qui s'étendent sur toute la longueur de la courroie, le long de chacun des bords latéraux de cette courroie et qui sont réunies aux extrémités des saillies transversales, les parties en 40 relief formant une nervure continue le long de chaque bord de la 69 01099 9. 2001086 courroie, d'une hauteur à peu près égale à celle desdites saillies 9 - Chenille suivant la revendication 7» caractérisée en ce que la couche d'élastomère de la courroie contient une multitude de petites longueurs de fibres textiles discontinues, à peu près uniformément dispersées dans sa masse, les fibres étant orientées dans une direction générale transversale.