Brevet FR2001199A1 — publié le 19690926

L'invention se rapporte à des groupes d'entraînement rotatif, en particulier à des groupes réducteurs de vitesse, dans lesquels un organe d'entrée rotatif est disposé pour produire un mouvement circulaire excentré d'un ou de plusieurs disques qui est transmis à un arbre de sortie par des éléments de transmissiai allongés reliés pour l'entralnement à l'arbre de sortie, le ou les disques ayant des ouvertures à ltintérieur desquelles les éléments de transmission sont à montage lâche et à travers lesquelles passent ces éléments. Un tel groupe d'entraînement sera appelé dans la suite de 11 exposé un groupe d'entrainement rotatif du type décrit. Dans de tels groupes, chaque disque est en liaison d'entraS nement avec l'intérieur d'une pièce annulaire creuse et à cet effet des dents d'engrenage de tout type connu peuvent être formées sur sa périphérie et être disposées pour être pratiquement en contact constant avec une pluralité de rouleaux fixes uniformément écartés ayant leurs axes parallèles à 1' axe d'entrée et leurs centres sur un cercle concentrique à cet axe d'entrée. En variante, la périphérie de chaque disque peut présenter des dents d'engrenage tronquées à angle de pression fixe ou variable qui sont disposées pour coopérer avec des dents conåuguées formées à l'intérieur d'une couronne fixes l'axe de cette couronne étant parallèle et concentrique à l'axe d'entrée. Comme autre variante, la surface périphérique extérieure de chaque disque peut être disposée pour un contact à friction avec la surface interne d'une couronne fixe dont l'axe est parallèle à l'axe d'entrée et qui est concentrique à cet axe.La caractéristique commune à toutes ces dispositions consiste dans le fait que les disques et les pièces fixes coopèrent de telle manière que chaque disque soit entraîné en rotation autour de son axe propre, la vitesse de rotation de sortie étant proportionnelle à la vitesse d'entrée et résultant de la rotation excentrée des disques. La rotation du ou des disques est transmise à l'arbre de sortie par la disposition dans chaque disque de trous disposés en cercle et traversés par un nombre correspondant d'éléments de transmission de l'entrainement tels que des broches s'étendant à partir d'une collerette ou dtun moyen équivalent sur l'arbre de sortie, chaque broche s'engageant dans un des trous de façon que la rotation du ou des disques entraîne la rotation de arbre de sortie. La composante excentrée du mouvement des disques n'est pas transmise parce que les trous sont d'un diamètre plus grand que le diamètre des broches, le jeu étant au moins égal au degré d'excentricité. Comme chacune des broches d'entraînement est fixée circulairement par rapport à l'extrémité de l'arbre de sortie, il en résulte qu'à tout instant donné chaque broche est soumise à un certain moment de flexion. De plus, comme le mouvement des disques est excentré, ce moment de flexion n'est pas uniformé- ment réparti entre les broches mais varie dans le temps et à un instant quelconque se trouve avoir une valeur maximale pour une broche et une valeur minimale pour une autre. Par conséquent, chacune des broches doit être d'une section suffisante pour entre en mesure de résister au moment de flexion maximal qu'elle peut - être amenée à subir.Cette valeur maximale du moisent de flexion est beaucoup plus grande que la valeur moyenne qui serait subie par toutes les broches si le moment de flexion pouvait être re- parti uniformément entre toutes les broches pendant la rotation. Si ce moment de flexion maximal est diminué, on peut établir les broches d'une section considérablement plus petite. Selon la présente invention, dans un groupe d'entraSnem=F rotatif du type décrit, les éléments de transmission de llentrat- nement sont retenus radialement à leurs deux extrémités sous la forme d'une cage qui s'étend en direction axiale depuis l'arbre de sortie et qui est supportée dans un palier. I1 est ainsi possible de se dispenser d'un équipement de palier d'arbre de sortie monté extérieurement qui a été Jusqu'à présent nécessaire et d'obtenir ainsi un groupe compact en direction axiale. La charge de flexion sur les éléments de transmission de l'entranement peut être égalisée par la disposition d'un anneau de support ayant une pluralité de trous disposés en cercle à travers lesquels passent les éléments de transmission et qui sont d'un diamètre tel que chaque élément soit en montage glissant dans son trou de l'anneau support. Selon une disposition préférée, un groupe d'entraînement rotatif comprend un bottier ayant une surface cylindrique intérieure, des paliers formés à chaque extrémité du bottier, deux organes cylindriques ayant des collerettes radiales et supportés à l'intérieur de ces paliers pour leur rotation autour d'un axe commun par rapport au bottier, l'un de ces organes s'étendant en direction axiale pour former un arbre de sortie tandis que l'autre est traversé par une ouverture à travers laquelle peut passer un arbre d'entrée monté coaxialement, des paliers placés à l'intérieur de ces organes pour supporter l'arbre d'entrée pour sa rotation par rapport aux dits organes, deux paliers excentriques formés sur l'arbre d'entrée entre les deux organes, deux disques à denture périphérique montés pour tourner sur ces paliers excentrés et disposés pour engrener avec des dents connu guées formées sur la surface interne du bottier et une pluralité d'éléments de transmission de l'entratnement tels que de broches placées à chacune de leurs extrémités dans des trous disposés en cercle dans les dites parties en collerettes et s'étendant en direction axiale entre elles à travers des ouvertures correspondantes disposées en cercle dans les disques. On a prévu de préférence entre les deux disques une collerette ou bague circulaire ayant des trous qui correspondent à ceux des dites parties en collerettes et à travers lesquels peuvent passer les broches d'entrainement de telle façon que ce collerette ou bague serve à la fois à écarter en direction axiale les deux disques et à supporter les broches d'entraSnement en tendant à répartir et égaliser le moment de flexion et les forces de cisaillement subies par les broches par suite de la rotation excentrée des disques. Selon une disposition en variante, l'arbre de sortie est traversé par une cavité et l'arbre d'entrée est disposé pour passer à travers cette cavité. Dans une telle disposition, les deux arbres peuvent dépasser de la même extrémité du groupe, auquel cas l'arbre d'entrée est plus long en direction axiale que l'arbre de sortie pour dépasser au-delà de lui et est supporté en rotation dans un palier formé dans 1' extrémité extérieure de la cavité de 1'arbre de sortie. On décrira plus complètement ci-après un exemple d'exécution de l'invention en référence au dessin annexé danslsquel la figure 1 est une coupe verticale axiale d'un groupe réducteur de vitesse selon l'invention utilisant un disque à denture d'engrenage tronquée ; la figure 2 est une vue en bout en élévation avec coupe partielle de la forme d'exécution de la figure 1 et elle montre l'anneau de support et le disque denté ; et la figure 3 est une coupe verticale axiale d'une autre forme de groupe réducteur de vitesse selon l'invention. En référence maintenant aux figures 1 et 2 du dessin, un arbre d'entrée 10 est monté dans des paliers 12 et'14, le palier 12 étant placé à l'intérieur d'un anneau de support 16 tandis que le palier 14 est placé à l'intérieur d'un arbre de sortie 18. La partie de l'arbre d'entrée 10 qui s'étend entre les deux paliers 12 et 14 présente deux parties excentrées diamétralement opposées sur lesquelles sont montés des roulements à aiguilles 20 et 22. Deux disques 24 et 26 sont placés chacun sur l'un de deux roulements disposés excentriquement 20 et 22 respectivement. Les deux disques présentent sur leur périphérie des dents d'engrenage tronquées à angle de pression fixe et présentent de plus une série de trous répartis en cercle tels que 28 et 30, chaque trou 28 du disque 24 étant en regard d'un trou correspondant 30 du disque 26. Le groupe comprend encore un bottier cylindrique 32 qui présente sur sa surface cylindrique interne des dents d'engrenage tronquées conjuguées des dents d'engrenage formées sur les périphéries des disques 24 et 26, le boîtier cylindrique 32 étant concentrique à l'arbre d'entrée 10. Si N dents sont formées sur la surface périphérique interne du bottier 32, (N - 1) dents, par exemple, peuvent être formées sur les périphéries des deux disques 24 et 26.De plus, le diamètre primitif de la denture intérieure formée sur la surface interne du bottier cylindrique 32 est tel que pendant la rotation de l'arbre d'entrée 1 les deux disques d'engrenage restent en contact d'engrènement avec les dents formées sur la surface interne du bottier 32. il en résulte que les deux disques sont entrainés dans un sens opposé au sens de rotation de l'arbre d'entrée 10 et à une vitesse réduite, par rapport à la vitesse de l'arbre d'entrée 10, par un facteur qui dépend du nombre de dents formées sur la périphérie de chaque disque et de la différence entre le nombre de dents de chaque disque et le nombre de dents formées sur la surface interne du bottier 32. Des broches de transmission de puissance 34 passent à travers les trous en regard 28 et 30 des deux disques 24 et 26 et sont placées à l'une de leurs extrémités dans une série de trous uniformément écartés, ménagés dans une partie en collerette circulaire 15 de l'anneau de support 16 tandis qu'à l'autre extrémité ils sont placés dans une série de trous semblables ménagés dans une collerette circulaire 17 de l'arbre de sortie 18. Chaque broche 34 est équipée de deux coussinets 36, un dans chaque trou 28, 30 et le diamètre des trous 28, 30 est plus grand que le diamètre extérieur des coussinets 36 d'un écart calculé avec précision pour permettre le mouvement excentré des disques 24 et 26 quand l'arbre de sortie est entrarné en rotation ce qui assure que les broches 34 ne transmettent qu'un simple mouvement de rotation.Comme les broches 34 passent à travers les disques 24 et 26 et la partie en collerette de l'arbre de sortie 18, la simple rotation résultant du mouvement excentré des disques 24 et 26est transmise à l'arbre de sortie 18. Les disques 24 et 26tournent de façon excentrée à une vitesse de rotation qui est réduite, par rapport à la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 10, par un facteur égal à N/(N-n) où N indique le nombre des dents formées sur la surface interne du bottier 32 tandis que n correspond au nombre des dents formées sur les périphéries des deux disques 24 et 26. L'arbre de sortie 18 tourne ainsi à une vitesse qui est réduite par rapport à la vitesse de l'arbre d'entrez 10 par ce facteur. L'anneau de support 16 est lui-même supporté pour sa rotation à l'intérieur d'un roulement 38 qui est placé dans un logement circulaire d'une coquille d'extrémité 40. De manière analogue, l'arbre de sortie 16 est supporté poutsa rotation à l1inté- rieur d'un roulement 42 qui est placé dans un logement circulaire ménagé dans l'autre coquille d'extrémité 44.En prévoyant que les broches 34 sont à montage serré à l'intérieur des trous ménagés dans les deux parties en collerettes de l'anneau de support 16 et de l'arbre de sortie 18 respectivement, l'anneau de support 16 et les broches 34 peuvent être considérés comme des parties intégrantes de l'arbre de sortie 18, de sorte que l'arbre de sortie 18 se trouve supporté radialement pour sa rotation dans les deux roulements 38 et 42 respectivement. il en résulte qu'il est possible de se dispenser d'un équipement de palier d'arbre de sortie monté extérieurement, caractéristique des accouplements de transmission connus de ce type, de sorte que l'accouplement résultant est par suite considérablement plus compact. Les deux disques 24, 26 sont avantageusement écartés en direction axiale au moyen d'un disque d' écartement 46 ayant une pluralité de trous disposés en cercle et en regard des trous 28 et 30 ménagés dans les deux disques, de façon que les broches 34 puissent passer à travers ces trous. En prévoyant que le diamètre de ces trous du disque d'écartement 46 est le même que le diamè tre des broches 34, le disque d'écartement 46 comprend avantageusement un moyen d'égalisation de la charge s'ajoutant aux anneaux de support 16 et à la partie en collerette de 11 arbre de sortie 18.Comme les charges de flexion transitoires appliquées aux broches 34 sont égalisées et réparties par le disque d'écartement 46 et par les deux parties en collerettes et comme la partie en collerette de l'anneau de support et la partie en collerette de l'arbre de sortie peuvent être disposées pratiquement de façon symétrique de part et d'autre des disques 24 et 26, ces moments de flexion transitoires peuvent être réduits à un minimum et les broches de transmission de puissance 34 peuvent être établies avec un diamètre considérablement plus-petit que celui qui serait nécessaire pour un groupe connu. On se réfèrera maintenant à la figure 3 du dessin qui représente une autre forme d'exécution de la présente invention appliquée à une poulie d'entraînement de transporteur. Dans cette forme d'exécution de l'invention, un arbre d'entrée 110 est disposé pour passer concentriquement à travers un arbre de sertie creux 118, ces arbres d'entrée et de sortie s'étendant à travers une coquille d'extrémité 144 qui est montée à une extrémité d'un boîtier cylindrique extérieur 32. En outre, le bottier 32 et la coquille d'extrémité 144 sont destinés à être associés à-une roue ou poulie telle qutune-poulie de transporteur et l'arbre de sortie creux 118 est destiné à être fixé de façon que la rotation de l'arbre d'entrée 110 assure la rotation du boîtier 32. L'autre extrémité du bottier 32 est fermée par une coquille d'extrémité 140. L'arbre d'entrée 110 est supporté de plus pour sa rotation dans un palier 148 qui est placé près de l'extrémité ouverte de l'arbre de sortie creux 118. À part l'arbre de sortie creux et le palier supplémentaire de support 148 pour l'arbre d'entrée, la construction interne de la forme d'exécution de la figure 3 est exactement celle décrite précédemment en référence aux figures 1 et 2 du dessin annexé et on a utilisé les mêmes chiffres de référence pour indiquer les éléments semblables. R E V E N-D I C À T I O N S. 1. Groupe d'entraSnement rotatif du type décrit, caractérisé en ce que les éléments de la transmission d'entraSnement (34) forment une cage qui s'étend intégralement et axialement à partir de l'arbre de sortie (18) à l'intérieur d'un bottier (32) dans lequel la dite cage est supportée pour sa rotation par deux paliers (38, 42), tous deux à l'intérieur du dit bottier, l'arbre de sortie étant entièrement supporté par les dits deux paliers. 2. Groupe d'entraînement rotatif selon la revendication 1, caractérisé par un boi tier (32) ayant une cavité intérieure cylindrique, des paliers (38, 42) formés chacun à une extrémité du bottier, deux organes cylindriques (16, 18) ayant des parties en collerettes radiales (15, 17) et supportés à l'intérieur de ces paliers pour leur rotation autour d'un axe commun par rapport au bottier, un des dits organes s'étendant en direction axiale pour foreer un arbre de sortie (18) tandis que l'autre est traversé par une ouverture à travers laquelle passe un arbre d'entrée (10) monté coaxialement, des paliers (12, 14) placés à l'intérieur de ces organes (16, 18) pour supporter 1' arbre d'entrée pour sa rotation par rapport à ces organes, deux palies excentrés (20, 22) formés sur le dit arbre d'entrée entre les deux organes, deax disques (24, 26) avec denture périphérique, montés pour leur rotation surales paliers excentrés et disposés pour engrener avec des dents conjuguées sur la surface internedui bottier et une pluralité de broches de transmission d'entratne- ment (34) placées àchacune de leurs extrémités dans des trous disposés en cercle dans les dites parties en collerettes (15,17) et s'étendant en direction axiale entre elles à travers des ouvertures correspondantes (28, 30) disposées en cercle dans les disques (24, 26). 3. Groupe d'entratnement rotatif selon la revendication 2, caractérisé par une collerette ou bague circulaire (46) prévue entre les deux disques et ayant des trous qui correspondent à ceux ménagés dans les dites parties en collerettes (15, 17) et àtravers lesquelles passent les broches (34), de telle façon que la collerette ou bague serve à la fois à écarter axialement les deux disques et à supporter les broches d'entraînement en tendant ainsi à répartir et égaliser le moment de flexion et les forces de cisaillement subies par les broches par suite de la rotation excentrée des disques. 4. Groupe d'entraînement rotatif selon la revendication 1, caractérisé par une cavité axiale dans le dit arbre de sortie, dans laquelle l'arbre d'entrée est logé et peut tourner. 5. Groupe d'entrainement rotatif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les arbres d'entrée et de sortie (110,118) s'étendent tous deux en direction axiale du même c8té du groupe et que l'arbre d'entrée (110) est axialement plus long que l'arbre de sortie (118) pour s'étendre en direction axiale audelà de lui et est supporté en rotation dans un palier (148) formé dans l'extrémité de l'arbre de sortie (118) éloignée du dit groupe 6. Groupe d'entraînement rotatif selon la revendication 5, caractérisé par un bottier cylindrique (32) ayant une cavité cylindrique qui est en coopération d'entratnement avec les disques pour son entraSnement, le groupe étant adapté pour être monté par son arbre de sortie (118) maintenu fixe tandis que le bottier est libre de tourner lors de la rotation de l'arbre d'entrée. 7. Groupe d'entratnement rotatif selon la revendication 6, caractérisé par ceci que le bottier (32) comprend une extrémité en collerette (144) pour s'adapter à une roue ou poulie en vue de l'entraSnement-de celle-ci.