Brevet FR2307179A1 — publié le 19761105

La présente invention concerne les dispositifs d'accouplement mécanique du genre comprenant deux plateaux, montés sur des arbres à accoupler qui sont reliés par un embortement au moyen d'une pi- ce intermédiaire encore appelée taquet de liaison. On a déjà proposé un dispositif d'accouplement du genre considéré selon lequel le taquet de jonction présente une forme polygonale, notamment carrée, dont les côtés viennent coopérer avec les faces planes de tenons diamètralement opposés ménagés dans chacun des plateaux, les tenons d'un plateau étant destinés à sont tercaler entre les tenons de l'autre plateau. De tels accouplements ont été décrits dans le brevet français NO 1.357.476 en date du 3 Août 1962. Selon ces dispositions il s'est avéré à l'usage que le taquet était sujet à une usure prématurée d'où nécessité de son remplacement. Dans la demande de premier certificat d'addition N 83.373 du 30 Mars 1963 les faces intérieures des tenons ont été prévues incurvées, de sorte que la surface de contact du taquet de liaison avec les tenons est mieux répartie, les faces du taquet de jonction restant planes. Bien que donnant satisfaction il a été néanmoins observé que le taquet de jonction était encore sujet à une usure relativement rapide. Suite à des recherches poussées, les demandeurs ont imaginé un dispositif d'accouplement du genre ci-dessus, qui tout en amé- livrant encore les qualités de la transmission, est d'une résistance à l'usure bien supérieure, supprimant ainsi les inconvénients oDservés jusqu'ici. Selon l'invention, le dispositif d'accouplement mécanique de deux arbres, l'un étant menant, l'autre mené, du genre comprenant un premier plateau et un second plateau, lesdits plateaux comportant des tenons diamétralement opposés, dont les parois intérieures peuvent être incurvées, ces parois venant s'appliquer sur les faces planes d'un taquet de jonction disposé entre les deux plateaux, les tenons d'un plateau s'intercalent entre les tenons de l'autre plateau, un tel dispositif caractérisé en ce que les parois intérieures des tenons sont en forme de secteur cylindrique de révolution dont les génératrices sont perpendiculaires au plan du plateau associé, lesdits tenons définissant un espace de confi remuent pour un taquet de liaison cruciforme, les sommets 2'i moins de ce taquet étant destinés à être insérés pratiquement sans jeu entre les zones terminales de deux tenons appartenant l'un à un plateau, et l'autre à un autre plateau. Suivant une forme d'exécution préférentielle le taquet de liaison cruciforme est monobloc et il présente un profil adapté à emplir l'espace de confinement précité défini par les tenons. Pour ce faire, le taquet comporte avantageusement quatre côtés égaux concaves destinés à s'ajuster sur les parois des tenons, ces concavités formant des sommets destinés eux à s'insérer entre deux tenons consécutifs de sorte que les tenons ne sont nulle part en contact direct. Selon une particularité de l'invention, le taquet de llaison qui peut être en tous matériaux appropriés tels que caoutchouc, néoprène, polyuréthane etc, est avantageusement constitué d'une armature enrobée d'un quelconque matériau ci-dessus. toutefois il convient de noter que l'armature pourrait être seulement revetue d'un garnissage semi-rigide tel que précité uniquement sur ses faces actives, ctest-à-dire sur les côtés destinés à coopérer avec les tenons. Un tel dispositif d'accouplement dont on appréciera la simplicité de construction, de montage et de sécurité du fait qu'aucune pièce n'est saillante, offre en outre l'avantage de permettre transmission d'un couple sensiblement plus élevé qu'anterieurement sans augmenter l'encombrement et ceci avec une durée d'utilisation nettement supérieure. Cela tient essentiellement au fait que le taquet de jonction lieu c'être comme auparavant soumis à des efforts de cisille- ment ne travaille qu'en compression. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels La Figure 1 illustre en perspective éclatée une forme de rea- lisation d'un dispositif d'accouplement mécanique suivant l'invention, La Figure 2 montre l'accouplement assemblé, La Figure 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne III-III de la Figure 2, La Figure 4 est une vue montrant le taquet de jonction avec une armature, La Flure 5 est une section transvers & e à celle agrandie du taquet de jonction suivant la ligne V-V de la Figure 1 Les Figures 6 et 7 montrent respectivement en élévation avec arrachements partiels, et de face suivant la flèche "F", un dispositif d'accouplement comportant un plateau en deux éléments, Les Figures 8 et 9 montrent respectivement en coupe longitudinale, et en coupe transversale suivant la ligne IX-IX de la Figure 8, une variante de réalisation, La Figure 10 illustre en perspective partielle la variante de réalisation précitée. Dans la forme de réalisation choisie et représentée aux Figures 1 à 5 le dispositif d'accouplement mécanique suivant l'invention comprend essentiellement trois éléments à savoir : un premier plateau 10, un second plateau 11, destinés à être liés chacun à un arbre non représenté sur le dessin, et un taquet de liaison globalement indiqué en 12. Dans le cas considéré les plateaux 10, il sont d'une seule pièce ; ils sont métalliques, et obtenus de toute manière connue par moulage ou formage sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à des opérations d'usinage ultérieures. tes plateaux précités comportent chacun un moyeu 15 avec un flasque 16 portant deux tenons 17, 18 diamétralement opposés. tes tenons 17, 18 sont saillants par rapport à la surface libre du flasque qui est circulaire, et ces tenons présentent une paroi intérieure 19 convexe en secteur cylindrique de révolution (dont les gneratrices sont sensiblement perpendiculaires au flas fsue 16. On entend par sensiblement perpendiculaire le fait cue ces parois 19 présentent une légère dépouille "D" (partie arrachée de a Figure 2) laquelle, outre qu'elle est nécessaire à l'obtention du plateau, facilite le montage et le centrage du taquet de liaison 12, et autorise un désalignement éventuel des plateaux entre eux, pour le cas ou les axes des arbres menant et à mener ne seraient pas parfaitement alignés. Le raccordement des tenons 17, 18 avec le flasque comporte un congé 22 destiné à servir au fonctionnement latéral du taquet de liaison. Les plateaux 10, 11 étant de construction similaire on a repris pour le plateau il les mêmes références que pour le plateau 10 additionnées de l'indice "A" pour désigner des éléments analogues. Les tenons 17, 18 du plateau 10 sont destinés à s'intercaler entre les tenons 17A, ISA du plateau 11, et ces tenons 17, 17A, 18, 18A sont prévus en sorte que leurs parois intérieures respectlves définissent un espace de confinement de forme générale cruciforme au taquet de liaison, ainsi qu'il est bien visible en particulier à la Figure 3. Le taquet de liaison 12 peut être monobloc avec un passage central 25, et être constitué par une armature 26 en aluminium coulé conférant une inertie réduite, enrobée (Figure 4) d'un matériau 27 relativement souple, caoutchouc ou autre dont la périphérie présente des surfaces concaves 28 et des sommets 29 adaptés à épouser les parois 19, 19A des tenons 17, 18, 17A, 18A. On obtient ainsi une liaison semi-rigide pratiquement sans jeu des plateaux 10 et 11. A noter que l'armature présente avantageusement des faces rugueuses obtenues par tout moyen connu, par exemple sablage, afin d'assurer un accrochage sans défaut du revêtement. La face extérieure périphérique du taquet de liaison présente de préférence (voir en particulier à la Figure 5) une bande centrale périphérique plane 32 bordée par des surfaces en arc de cer cie 33, 34 ; l'utilité de cette disposition est de permettre, en combinaison avec la dépouille "D" des tenons des plateaux, un fonctionnement dans des conditions normales du dispositif meme dans le cas où les arbres à accoupler ne seraient pas parfaitemert alignés. Avec un tel dispositif d'accouplement, la charge appliquée sur le garnissage semi-rigide est progressive ; en effet, les. parties terminales, ou sommets 29, du taquet de liaison travaillent seules dans le cas d'un couple inférieur au couple nominal de l'accouplement, alors que la surface de contact entre tenons et taquet augmente en même temps que le couple transmis, pour arriver jusqu'à une surface maximale pour un couple maximum, tel qu'indiqué en 36 à la Figure 3. I1 est noté que la configuration du dispositif d'accouplement ci-dessus décrit permet des démarrages progressifs et un amortissement des chocs de l'ordre de 15 à 35 % suivant la composition du garnissage du taquet de liaison. I1 va de soi que le taquet de liaison tout en conservant son aspect cruciforme pourrait être réalisé différemment ; par exemple en ne comportant qu'un revêtement périphérique ancré dans une âme appropriée. De mêmes il pourrait être entièrement réalisé en matériau 'semi-rigide, plein ou évidé. Le taquet de liaison pourrait aussi ne pas astre enrobé ou re ,vOtu d'un matériau semi-rigide, ses côtés coopérant alors avec un revitement qui serait ancré dans les parois des tenons. Dans ce fsui précède les plateaux 10, Il sont monoblocs ce qui impose, lorsque l'on doit procéder au remplacement du taquet de liaison le désaccouplement des plateaux. Dans dan certains cas, le désaccouplement des plateaux 10, Il est aisé si l'on peut écarter facilement ceux-ci l'un de l'autre d'une valeur suffisante pour permettre l'extraction du taquet détérioré et son remplacement par un nouveau. Dans d'autres cas ltécartement des plateaux n'est pas possible et il est alors nécessaire de déplacer l'une au moins des machines entrainées. S'agissant de machines légères, telles que pompes de faible débit ou autres, les opérations de remplacement d'un taquet bien que demandant du temps ne présentent pas de trop grosses difficultés. Mais dans le cas de machines importantes difficilement déplaçables, et nécessitant de surcroft des réglages ultérieurs après remise en place, les opérations de changement de taquet de liaison sont particulièrement longues et conduisent à un arrêt prolongé de la machine. Dans le but d'éviter ces arrêts prolongés, liés au remplacement d'un taquet de liaison, les plateaux peuvent être prévus en deux pièces comme illustré aux Figures 6 et 7. Suivant la réalisation représentée à la Figure précitée, chaque plateau comprend un manchon 50 comportant une collerette 51 dans laquelle sont ménagés d'une part, deux embrèvements en forme de secteurs circulaires diamètralement opposés 52, 53 et, d'autre part, des taraudages dont l'utilité apparaitra dans ce qui va suivre. Les embrèvements mentionnés ci-dessus sont destinés à recevoir des tenons 54, 55 qui sont solidaires d'une embase 56 comportant un passage central 57 pour son emboîtement sur le manchon 5C. La liaison de l'embase 56 avec le manchon 50 s'effectue par l'intermédiaire de vis 59 se vissant dans les taraudages précités. Avec un tel agencement il est donc aisé d'effectuer le changement du taquet de liaison, puisqu'il suffit de désaccoupler les tenons du manchon et de faire coulisser l'ensemble embase 56 plus tenons 54, 55, sur le manchon 50 ce cui libère le taquet do liaison lequel peut alors entre extrait par déplacement perpendiculai- re w l'axe des plateaux. Le dispositif d'accouplement iliustré en variante aux Figu- res 8 à 10 est particulirement destiné à assurer une transmission entre deux arbres dans laquelle le couple de transmission est nettement supérieur aux exemples mentionnés c~-dess s. A titre d'exemple cette disposition est notamment destinée à accoupler l'arbre de sortie d'un moteur diésel ou autre, avec un arbre à mener d'une pompe de fort débit. Dans cette variante, le dispositif d'accouplement comprend un premier plateau 65 fixé par exemple sur un volant 66 (montré en traits discontinus) ce plateau circulaire comportant un certain nombre de tenons 67 (quatre dans l'exemple représenté) uniformément répartis. Un deuxième plateau indiqué globalement en 70 comprend un manchon 71 destiné à être engagé sur un arbre 72 indique en traits mixtes ; ci une partie terminale le manchon comporte quatre tenons 71 uniformément répartis qui cernent avec un jeu "J" une portée cylindrique 75 ménagée sur la surface du manchon. Dans le cas considéré le taquet de jonction 76 avec ou sans armature, est monobloc ; avantageusement ce taquet se présente sous l'aspect d'une couronne 76 ayant des protubérances extérieures 77 (huit dans l'exemple illustré) qui sont destinées à être intercalées alternativement entre un tenon du premier plateau et un tenon du second plateau. Le taquet de jonction peut ccmporter une couronne 76 continue, mais préférentiellement cette couronne est discontinue par l'intermediRire d'une interruption 78. Le taquet de jonction 76 est engagé par le manchon sur l la per- tée d'appui 75 et 1 est maintenu en place au moyen d'un flasque de retenue 79 assemblé par vis 80 aux faces libres des tenons 74 ç licomportent chacun, à cet effet, un taraudage. Un te dispositif d'accouplement mécanique conduit donc à une transmission particulièrement souple pour des couples de transmission élevés, tout en offrant des possibilités de démontage aisé, puisqu'il suffit d'ôter le flasque 79, de procéder à l'extraction du taquet de jonction par coulissement suivant l'axe du manchon et ouverture crace à l'interruption 78. La mise en place d'un aquet neuf pouvant être effectuée tout aussi aisèment en suivant un ordre inverse des opérations. Dans tous les cas, le dispositif d'accouplement mécanique suivant l'invention conduit comparativement à la technique antérieure à un meilleur amortissement des chocs au démarrage et des variations de couple en fonctionnement en assurant une protection efficace des machines. Par ailleurs, il est noté qu'en cas d'usure, ou de rupture accidentelle du taquet de liaison le dispositif d'accouplement continue de tenir son role du fait que les tenons viennent en contact et assurent temporairement la sécurité d'entrainement. On conçoit que le dispositif d'accouplement convient pour I'entraSnement d droite ou à gauche puisque quelque soit le nombre de sommets, doigts, ou protubérances, de l'élément de jonction ces éléments travaillent au minimum deux par deux. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux formes d'exe- cution représentée lesquelles sont au contraire susceptibles de modifications sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'accouplement mécanique de deux arbres l'un étant menant, l'autre mené, du genre comprenant un premier plateau et un second plateau, lesdits plateaux comportant des tenons diemé- tralement opposés venant s'appliquer sur les faces d'un taquet de jonction disposé entre les deux plateaux, les tenons d'un plateau s'intercalant entre les tenons de l'autre plateau, un tel dispose tif d'accouplement, caractérisé en ce que les tenons présentent des parois intérieures en secteur convexe cylindrique de révolution dont les génératrices sont perpendiculaires au plar du plateau associé, lesdites parois des tenons emdoStés définissant un logement de confinement pour un taquet de liaison cruciforme dont les sommets au moins sont adaptés à être insérés, pratiquement sans jeu, entre des zones terminales correspondantes de deux tenons appartenant, l'un au premier plateau et l'autre au second plateau. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le taquet de jonction présente quatre faces concaves définissant quatre sommets, chacune desdites faces étant destinée à cooparer avec une paroi d'un tenon. 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le taquet de jonction est en matériau semi-rigide, monobloc avec un passage central. 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le taquet de fonction épouse par sa périphérie l'espace de confinement ménagé par l'embottement des tenons des premier et second plateaux. 5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le taquet de jonction comporte une armature centrale avantageusement sablée. 6. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le taquet de jonction présente en section transversale droite une surface extérieure légèrement convexe. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la convexité est formée par une ceinture médiane plane bordée de deux plages en secteur de cercle. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5, 6, caractérisé en ce que les bords périphériques du taquet de jonction sont arrondis. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, cmractRrisé en ce que les parois intérieures des te nons sont prévues avec une légère dépouille. 10 Dispositif d'accouplement mécanique de deux arbres, l'un étant menant, l'autre mené, du genre comprenant un premier et un second plateau, lesdits plateaux comportant des tenons, les tenons d'un plateau étant emboitables entre les tenons de l'autre plateau, en association avec une pièce intermédiaire de jonction, un tel dispositif caractérisé en ce que la pièce intermédiaire de jonction, ou taquet, est constituée par une couronne comportant extérieurement des protubérances destinées à être intercalées pratiquement sans jeu entre un tenon d'un plateau et un tenon d'un autre plateau. 11. Dispositif d'accouplement suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les faces des protubérances destinées à coopérer avec les tenons sont convergentes vers l'extérieur. 12. Dispositif d'accouplement suivant l'une quelconque des revendications 10, ii, caractérisé en ce que la couronne présente une rupture. 13. Dispositif d'accouplement suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les tenons d'un plateau sont adaptés à être intercalés entre les tenons de l'autre plateau qui sont ménagés à la périphérie d'un manchon, laquelle présente une portée d'appui pour la piNce de jonction.