Brevet FR2037053A1 — publié le 19701231

La présente invention se rapporte d'une façon générale aux courroies mécaniques, et elle concerne plus particulièrement des courroies transporteuses du type qu'on utilise pour acheminer une charge sans affaissement notable. 5 Un exemple important de courroies de cette nature est celui des tapis roulants pour le transport de passagers, dont la co.urroie n'est supportée que par ses bords. Une telle courroie doit être rigide dans le sens transversal afin de pouvoir transporter les passagers sans s'affaisser, ou sans prendre 10 la forme d'une auge, et elle doit également être flexible dans le sens longitudinal afin de pouvoir passer sur des poulies ou pour permettre un changement de direction dans un plan vertical. Parmi les procédés connus permettant de conférer 15 de la rigidité transversale, on a envisagé d'incorporer dans une courroie deux couches parallèles de tringles ou câblés d'acier noyés dans une matrice flexible, par exemple en caoutchouc, les couches étant disposées respectivement à proximité de la surface supérieure et de la surface inférieure de la 20 courroie de telle sorte que, lorsqu'on observe cette courroie en section transversale, sa structure se comporte à la façon d'un élément structural ou profilé renforcé. Pour tirer le maximum de parti de l'acier, les charges s'exerçant sur la courroie doivent être transmises 25 par le corps flexible de la courroie de manière à provoquer une contrainte de compression dans la couche d'acier supérieure et tme contrainte de traction dans la couche inférieure. Attendu que le caoutchouc et la matière textile utilisés / dans le corps de la courroie doivent être flexibles, la trans-30 mission de la charge aux couches d'acier n'est pas aussi efficace qu'on le voudrait et la rigidité transversale de la courroie est réduite au-dessous du maximum théoriquement possible . La présente invention a ^>our but de réaliser une 35 courroie mécanique possédant un degré élevé de rigidité transversale . Selon la présente invention,-une courroie mécanique comprend un corps en matière flexible contenant une couche transversale de matière résistant à la compression et 40 une couche transversale de matière résistant à la tension, 70 02408 2 2037053 la couche de la matière résistant à la tension étant profilée en auge lorsqu'on l'obsejrve en section transversale, et au moins la partie centrale de la couche de la matière résistant à la tension étant espacée, de la couche de la matière résis-5 tant à la compression. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe transversale d'un mode 10 de réalisation de courroie, représentée en perspective. Les figures 2, 3 et 4 sont des coupes transversales analogues à la figure 1 montrant d'autres modes de réalisation de courroie. La figure 5 est une coupe longitudinale d'une 15 courroie semblable à celle de la figure 4 et montrant un procédé d'entraînement de cette courroie. La figure 6 est une coupe transversale semblable à celle de la figure'1 d'un autre mode de réalisation de courroie. 20 Sur toutes les figures, on a conservé les mêmes références numériques pour désigner les éléments identiques ou équivalents. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la courroie comprend un corps 10 en caoutchouc qui est renforcé contre les contraintes longitudinales en traction par une 25 couche composite tissée 11 de matière textile. Cette couche composite 11 peut comprendre plusieurs couches, ces dernières étant au nombre de deux dans le mode de réalisation de la figure 1. La couche composite 11 s'étend sur toute la longueur dé la courroie et également dans le sens transversal de cette 30 dernière. La couche 11 est disposée à proximité d'une surface 13 de transport de charge, c'est-à-dire de la surface qui se trouve sur le dessus quand la courroie est en service, par exemple pour transporter des passagers. Dans cette posi-35 tion, cette couche forme un renforcement pour une couche qui résiste à la compression qui est constituée par-le caoutchouc dans lequel la couche 11 est noyée et de la couche 11 elle-même. La couche résistant à la compression est-capable de résister aux contraintes transversales de compression qui 40 se développent dans la partie de la courroie adjacente à la 70 02406 3 2037053 surface supérieure. Ces contraintes transversales de compression se "produisent lorsqu'une charge est appliquée à la zone centrale de la surface supérieure de la courroie/ les bords longitudinaux de cette courroie étant supportés sur des rou-5 leaux, comme il est de pratique courante dans le fonctionnement de courroies de ce genre. Une couche 14 qui résiste à la tension "comprend une série de tringles d'acier réparties uniformément le long de la dimension longitudinale de la courroie et s'étendant dans 10 le sens transversal entre les bords longitudinaux 12 de cette . dernière. Les parties centrales 15 des tiges sont incurvées vers le bas de manière à s'éloigner,dans la partie centrale de la courroie, de la couche 11 résistant à la compression. Ces tringles d'acier sont incurvées de façon uniforme dans 15 leurs parties centrale et latérale, mais leurs extrémités supérieures 16 sont coudées de manière à s'aligner sûr la direction transversale de la couche 11 résistant à la compression. On moule et on vulcanise conjointement, de manière à former une structure intégrée, la couche 14 résistant à la tension 20 formée de tringles d'acier, la couche 11 résistant à la compression et le corps en caoutchouc 10 de la courroie, l'agencement étant de nature à créer un élément structural ou profilé renforcé lorsqu'on considère la courroie en section transversale . 25 Au moins sur le brin de support de charge du trajet de ladite courroie, cette dernière -est supportée par des rouleaux (non représentés) qui viennent s'engager sous les bords de la courroie, de la façon indiquée par les flèches 17. En fonctionnement, la courroie qui vient d'être 30 décrite possède une rigidité élevée, considérée dans le plan vertical transversal, et elle peut donc supporter des charges considérables sur sa surface supérieure 13, sans fléchissement vertical notable de sa zone centrale. D'autre part, les groupes de tringles d'acier qui forment la douche 14 résistant à la 35 tension ne provoquent pas d'augmentation notable de la rigidité de la courroie, considérée dans un plan vertical longitudinal, ce qui permet à la courroie^ de franchir aisémènt les poulies ou rouleaux installés à l'extrémité de chaque brin de courroie. 40 . La figure 2 représente un mode de réalisation dans 70 02408 2037053 lequel, dans la couche 14 résistant à la tension, les parties centrales 20 des tringles d'acier sont droites et parallèles à la direction transversale, les deux parties latérales 21 étant dirigées vers le haut suivant des lignes droites fai-5 sant un angle avec la direction transversale, alors* que les extrémités supérieures 22 sont coudées de façon à être parallèles à la partie centrale. Par ailleurs, la construction de cette courroie est identique à celle qui est représentée sur la figure 1„ 10 La figure 3 représente une variante de réalisation de la courroie selon la figure 1, en ce qu'elle comporte une couche supplémentaire 25 de tringles d'acier incorporée dans la couche résistant à la compression, les tringles de cette couche supplémentaire 25 étant disposées très près de la sur-15 face supérieure 13 de la courroie et parallèlement à cette dernière. Cette couche 25 augménte la résistance à la. compression. Dans certains cas, par exemple pour des courroies larges, ou pour des courroies lourdement chargées, l'espace-20 ment qui existe entre la partie centrale de la couche résistant à' la tension et la couche résistant à la compression peut aboutir à une trop grande épaisseur de la courroie tout entière. Dans ce cas, la courroie sera lourde et coûteuse. La figure 4 représente un agencement dans lequel 25 la couche résistant à la tension 26 est formée de tringles d'acier dont la forme est analogue à celle des tringles dans la courroie de la figure 2.'Cependant, les tringles de la couche 26 sont espacées en plusieurs groupes et la courroie est moulée de façon à établir un profil transversalement nervuré 27 sur 30 la surface inférieure, les groupes de tringles 26 étant disposés dans les nervures. D'autres tringles peuvent être installées, à une profondeur réduite, en vue de renforcer les zones de la courroie entre les nervures et former ainsi une couche de tringles résistant à la tension qui sont espacées 35 longitudinalement à distance uniforme. On voit qu'une couche supplémentaire 28 de tringles d'acier est incorporée dans la couche 11 résistant à la compression. La courroie est supportée par des rouleaux (non représentés) qui viennent s'engager sous les bords de la courroie, comme le montrent les 40 flèches 29. Dans cet exemple, lea rouleaux auront cependant 70 02408 5 2037053 une section transversale étudiée pour venir en prise avec le profil nervure 27. Le mode de réalisation représenté sur la figure 4 a pour avantage que la couche 26 résistant à la traction en 5 tringles d'acier est plus efficace lorsque l'espacement augmente entre la couche 26 et la couche 11 de compression dans la zone centrale de la courroie. Dans ce mode de réalisation, cet espacement peut être augmenté sans frais excessifs qui seraient à supporter si la couche résistant à la tension 10 était formée à la façon d'une couche longitudinalement continue noyée dans un volume de caoutchouc relativement important. De plus, la structure nervurée de la surface de dessous de la courroie a pour effet de réduire les contraintes développées dans la couche longitudinale 11 en tissu pendant que la cour-15 roie franchit les poulies terminales. Un autre avantage du mode de réalisation de la figure 4 est que les nervures formant la surface inférieure de la courroie peuvent servir de dents qui engrènent avec des mécanismes intermédiaires d'entraînement installés à inter-20 valles le long de la courroie afin de réduire ainsi la contrainte de traction longitudinale dans la courroie. Un exemple de mécanisme d'entraînement intermédiaire est représenté sur la figure 5, et il comprend des tronçons sans fin de petite longueur formés d'une courroie d'entraînement dentée 30 25 venant en prise avec les dents de la courroie transporteuse, chaque courroie d'entraînement 30 étant supportée sur deux poulies espacées 31 dont l'une est entraînée. Dans up. autre mode de réalisation, représenté sur la figure 6, le renforcement de la courroie comprend une cou-30 che 26 résistant à la tension de construction identique à celle décrite à propos de la figure 4. La courroie est également nervurée, comme représenté sur la figure 4. Toutefois, dans ce mode de réalisation, la couche 11 résistant à la tension longitudinale se prolonge jusqu'aux Ibords 12 et 12 de, la cour-35 roie, en recouvrant la partie restante de la structure renforcée. La couche 26 résistant à la tension est placée en dedans de la partie nervurée de la courroie. Dans les modes.de réalisation qui ont été décrits à propos des figures 4, 5 et 6, la surface inférieure de la 40 courroie est formée par une série de nervures longitudinalement 70 02408 2037053 espacées. Pour assurer un fonctionnement satisfaisant de ces nervures et fournir ainsi un support rigide pour la courroie, on a intérêt à stabiliser les nervures contre toute tendance au bombage ou à la déformation dans le sens longitudinal de 5 la courroie sous l'effet de la compression créée par les forces verticales de cisaillement qui apparaissent lorsque la courroie supporte des charges verticales appliquées à cette surface supérieure. Cette stabilisation peut être obtenue en incorporant des couches de tissu textile 35 (figure 6), par exemple un tissu à ar-10 mure carrée, ces couches étant superposées les unes sur les autres de manière à former dans chaque nervure, une structure stratifiée de caoutchouc et de tissu. Sur cette même figure 6, on a également représenté une autre modification, à savoir que les parties marginales 36 15 ont une épaisseur plus faible que celle des parties marginales correspondantes dans la courroie de la figure 4. On obtient ainsi une réduction du pôids et de la matière utilisés, et la section transversale peut aussi servir à des fins de guidage. De même, les surfaces de dessous des parties marginales 36 seront lisses 20 afin de coopérer avec des rouleaux de support circulaires. Bien que, dans les modes de réalisation décrits, les couches résistant à la tension soient constituées de tringles d'acier, on peut utiliser des éléments ayant d'autres formes. C'est ainsi que des fils d'acier sous forme de câblés ou de 25 câbles peuvent servir dans ce but. On pëut également utiliser des matières autres que l'acier, selon la résistance mécanique nécessaire dans les couches résistant à la tension. Bien que, dans les modes de réalisation décrits, la courroie selon l'invention soit principalement destinée 30 à transporter des passagers, une courroie transversalement rigide de ce genre convient également pour d'autres usages, par exemple pour transporter des caisses, des récipients, etc.. ainsi d'ailleurs que "pour des chaînes d'assemblage en usine et pour d'autres usages dans lesquels cette courroie permettrait de 35 remplacer les installations transporteuses de type bien connu dont la courroie transporteuse est supportée par une plaque métallique, sur laquelle cette courroie repose et coulisse. L'installation usuelle provoque un frottement considérable, une forte usure, l'établissement de contraintes de traction dans 40 la courroie et un gaspillage d'énergie, et tous ces inconvénients 70 02408 7 " ;àû37053 sont parfaitement supprimés par les courroies qui font l'objet de l'invention. . • La surface supérieure de. la courroie décrite peut être plate, nervurée ou de conception spéciale afin de retenir des caisses et des matières que l'on se propose de transporter. 70 02408 2037053 REVENDICATIONS 1.- Courroie de transport de charges présentant une surface supérieure sur laquelle sont transportées les charges et une surface inférieure, caractérisée en ce qu'elle comprend 5 un corps en matière flexible ; une couche de matière résistant à la compression qui s'étend dans le sens transversal de la courroie afin de résister à la compression transversale ; et une couche de matière résistant à la tension qui s'étend dans le sens transversal de la courroie pour résister à la tension 10 transversale, la couche de la matière résistant à la tension étant profilée en auge lorsqu'on l'observe en section transversale, et au moins la partie centrale de la couche de la matière résistant à la tension étant espacée de la couche de la matière résistant à la compression. 15 2.- Courroie selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche résistant à la compression est une couche composite comprenant -au moins une couche de matière textile. 3.- Courroie selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche résistant à la tension comprend une série 20 d'éléments séparés espacés le long de la dimension longitudinale de la courroie. 4.- Courroie selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la couche résistant à la compression comprend au moins une couche de renforcement qui 25 s'étend sur toute la longueur de la courroie afin d'établir une couche qui résiste à la tension longitudinale. 5.- Courroie selon la revendication 3, caractérisée en ce que la couche résistant à la tension comprend des tringles d'acier. 30 6.- Courroie selon la revendication 3, caractérisée en ce que la couche résistant à la tension comprend du fil d'acier sous forme de câblé ou de câble. 7.- Courroie selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la partie centrale de 35 la couche de la matière résistant à la tension est de forme courbe. 8.- Courroie selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la couche de la matière résistant à la tension s'étend parallèlement à la couche de la 40 matière résistant à la compression dans la partie centrale de 70 02408 2037053 ladite couche résistant à la tension, cette dernière se prolongeant sur ses parties latérales en direction de la couche résistant à la compression. 9.- Courroie selon l'une quelconque des revend!- 5 cations 1 à 8, caractérisée en ce que la couche résistant à la compression contient au moins une couche d'éléments transversaux en acier. 10.- Courroie selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la couche résistant à 10 la tension est divisée en plusieurs sections transversales espacées, la surface inférieure du brin de courroie étant de forme nervurée, les nervures étant orientées dans le sens transversal de la courroie et contenant les sections espacées de la couche résistant à la tension, au moins une telle section étant 15 prévue pour chaque nervure. 11.- Courroie selon la revendication 10,, caractérisée en ce qu'au moins une couche de tissu est installée dans chaque nervure et s'étend parallèlement aux surfaces de la courroie, afin de s'opposer au bombage des flancs des nervures dans une 20 direction normale à la longueur de la courroie. 12.- Courroie selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce que les nervures transversales $ont destinées à venir en prise avec des moyens d'entraînement chargés d'entraîner la courroie. /