Brevet FR2339111A1 — publié le 19770819

La présente invention concerne des éléments de guidage tels que ceux utilisés avec des convoyeurs ou transporteurs du type à courroie ou à ciblez De nombreux systèmes de transport ou de convoyage utilisent des éléments sans fin mobiles, tels que des courroies ou des câbles supportés en différents endroits le long de leur trajet par des éléments de guidage tournant fou, tels que des roues ou des galets. le type d'éléments de guidage utilisés a souvent une influence sur le rendement d'ensemble de tels systèmes.Des éléments de guidage qui sont soumis aisément à une corrosion, à une usure, à une rupture ou à une fissuration peuvent non seulement avoir une influence perturbatrice sur ltélément sans fin qui passe sur l'élément de guidage, mais ils peuvent produire des frais inutiles du fait des périodes fréquentes d'arrSt qui sont nécessaires pour le remplacement des éléments de guidage et pour leur réparation. Cependant, l'amélioration des structures des roues et galets de guidage en vue d'obtenir certaines propriétés souhaitables se traduit dans un grand nombre de cas par des conceptions compliquées et conteuses qui peuvent augmenter excessivement le court du convoyeur. Bien que les propriétés des roues de guidage varient en importance en fonction de l'utilisation particulière du convoyeur, la plupart des roues de guidage sont robustes, résistantes à la corrosion et à l'usure et elles absorbent les chocs. Des roues ou galets de guidage formés de certains matériaux non nétalliques lisses sont devenues populaires principalement du fait de leur résistance à l'abrasion et à l'usure. De tels élé- ments de guidage sont couramment fabriqués uniquement à partir de ces matériaux non métalliques et ils ne sont pas très résistants à des chocs et, en outre, ils peuvent se rompre, se fissurer ou même se désintégrer lorsqu'ils sont soumis à des chocs ou à des impacts élevés ou répétitifs. Egalement, certains dispositifs auxiliaires sont souvent nécessaires pour l'installation correcte de ces galets non métalliques afin d'assurer une rotation uniforme par rapport à ou avec les broches, arbres ou axes sur lesquels ils sont montés. Pour résoudre ces problèmes, on a combiné des rouleaux de guidage non métalliques avec des matériaux élastiques tels que du caoutchouc afin d'augmenter leurs caractéristiques d'absorption de choc tout en améliorant également leur fixation sur la broche, arbre ou axe, sur lesquels ils sont montés (par exemple, cf. brevet US 3 847 260). Cependant, ces éléments de guidage du type à combinaison ou composite sont souvent difficiles à assembler (par exemple par emmanchement ou par fixation à l'aide d'un adhésif) et,quand ils sont assemblés, il arrive souvent qu'ils se séparent partiellement ou intégralement en cours de service L'invention a pour but de fournir un galet ou roue de guidage non métallique, robuste, résistant à l'usure, résistant à la corrosion et absorbant les chocs, qui soit relativement peu comateux et qui soit essentiellement d'une conception unitaire ou monobloc. L'invention a également pour but de fournir un galet ou roue de guidage moulé et monobloc qui comporte une partie extérieure lisse non métallique résistant à la corrosion et à l'usure qui est liée par collage ou par fusion avec une partie élastique intérieure en caoutchouc ou en un matériau semblable. Ces problèmes sont résolus selon l'invention à l'aide d'un galet ou roue de guidage composite moulé comportant un composant radialement extérieur en polyéthylène de densité ultra-élevée qui est lié par collage ou par fusion avec un composant radialement intérieur en matière élastomère. La partie en matière élastomère comporte une ouverture ou trou central destiné & laisser passer un arbre de guidage. La surface de la partie élastomère definis- sant le trou de réception d'arbre central est pourvue de fentes s'étendant axialement et espacées circonférentiellement. La partie élastomère de l'anneau peut, en outre, être renforcée, le cas échéant, à l'aide d'une pièce annulaire rigide encastrée. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention se- ront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels Fig. 1 est une vue en élévation d'un galet ou roue de guidage agencé selon l'invention, certaines parties étant représentées en vue arrachée ou étant Supprimées. Fig. 2 est une coupe partielle d'un moule rempli de matières destinées à former un élément de guidage conforme à la fig.1. Fig. 3 est une coupe partielle, faite sur la ligne 3-3 de la fig. 1. Fig. 4 est une coupe partielle d'une variante de l'élément de guidage de la fig. 1, convenant en particulier pour être utili sé dans des convoyeurs ou transporteurs à câble, Fig. 5 est une vue en élévation d'un élément de guidage essentiellement semblable à celui des fig. 1 et 2 mais modifié de façon à présenter un renforcement. Fig. 6 est une coupe partielle d'un moule rempli de matières afin de former un élément de guidage conforme à la fig. 5. Fig. 7 est une coupe partielle faite suivant la ligne 7-7 de la fig. 5. En référence aux fig. 1 et 3, un élément de guidage 10 en forme de disque correspondant à un mode préféré de réalisation de l'invention comprend un composant cylindrique radialement extérieur 12 constitué d'une matière plastique résistant à l'usure et un composant cylindrique radialement intérieur 14 constitué d'une matière élastomère vulcanisée. Le composant radialement extérieur 12 comporte une surface portante annulaire et radialement extérieure 22 qui est lisse et une surface annulaire radialement intérieure 23. Le composant radialement intérieur 14 comporte une surface annulaire radialement extérieure 24 et une surface annulaire radialement intérieure 25.La surface 25 du composant 14 définit une ouverture ou trou cylindrique 26 s' étendant axialement suivant l'axe de rotation de l'élément de guidage afin de permettre le montage de ce dernier sur un arbre ou un axe (non représenté). La surface radialement intérieure 25 de la partie 14 est pourvue de plusieurs fentes 27 s'étendant axialement, circonférentiellement espacées et permettant d'améliorer sa fixation sur un arbre ou un axe. La fig. 4 représente une variante d'un élément de guidage 10' agencé selon l'invention. La partie élastomère radialement intérieure 14t de l'élément de guidage 10' est de préférence identique à la partie radialement intérieure 14 de l'élément 10 des fig. 1 et 3. Cependant, la partie radialement extérieure 12' comporte une surface portante annulaire radialement extérieure 22' qui est lisse et qui est pourvue d'une gorge 28. Cette surface à gorge 22' de l'élément de guidage 10' convient mieux pour être utilisée comme élément de guidage, selon l'invention, dans des transporteurs du type à câble, par exemple des systèmes utilisés dans des remontées mécaniques pour skieurs ou des installations semblables. On a trouvé que, dans certaines circonstances, l'utilisa tion d'éléoentsde guidage tels que 10 ou 10' dans certains convoyeurs et/ou transporteurs nécessite le renforcement de la partie radialement intérieure 14 ou 14' en matière élastomère. Dans ce cas, on peut modifier l'élément de guidage selon l'invention conformément à la structure indiquée sur les fig. 5 et 7. Sur ces fig. 5 et 7, un élément de guidage 110 comporte un composant radialement extérieur 112 en matière plastique et un composant radialement intérieur 114 en matière élastomère, ces deux éléments étant tout à fait semblables aux composants 12 et 14 de l'élément de guidage 10 des fig. 1 et 3. Cependant, l'élément de guidage 110 est modifié par encastrement d'un anneau rigide 100 à l'intérieur du composant radialement intérieur 114. Il est clair que cet anneau pourrait aussi être prévu dans l'élément de guidage du type indiqué sur la fig. 4. Selon l'invention, les composants radialement extérieurs (12, 12' et111 2) des éléments de guidage selon l'invention sont formés d'un polyéthylène de poids moléculaire ultra-éleve. Cette matière plastique a été définie comme du polyéthylène d'un poids moléculaire permettant d'obtenir un indice de fluage à l'état fondu inférieur à 0,15, cette valeur étant mesurée conformément aux procédés de contr8le définis par ASEM D 1238-651, modifiés par une charge supplémentaire de 3 kg (cf. brevet US 3 650 874). L'utilisation de cette matière plastique spécifique permet de fabriquer par moulage les éléments de guidage selon l'invention, les parties radialement intérieures en matière élastomère formant une structure monobloc. L'élastomère choisi pour former les parties radialement intérieures des éléments de guidage tels que 10, 10' ou 110 décrits ci-dessus doit être choisi de manière à se vulcaniser à une température supérieure à la température de fusion du polyéthylène de densité ultra-élevée. Comme exemples de tels élastomères, on peut citer les composés ou mélanges de caoutchouc naturel ou synthétique faisant l'objet au brevet US 3 650 874. Pour fabriquer des éléments de guidage agencés selon l'invention, on va maintenant se référer aux fig. 2 et 6. Sur ces fig. 2 et 6, on a représenté un moule 30 pourvu d'une cavité 32 délimitée par une paroi latérale annulaire extérieure 34 et une paroi de fond 31. Le moule est muni d'une pièce rapportée de cavité 36 qui comporte une partie de diamètre réduit 38 dans une zone adjacente à la base de la cavité 32. La partie de diamètre réduit 38 de la pièce rapportée 36 comporte un prolongement tronconique 37 agencé pour s'smbofter dans une ouverture 35 ménagée dans la base 31 du moule 30, Sur chacune des fig. 2 et 6, le moule 30 est en outre pourvu d'une plaque de fond 33 comportant un trou central de pressage du prolongement tronconique 37.Le moule 30 comporte également une plaque supérieure munie d'un anneau presseur 42. L'anneau presseur 42 peut être solidaire de la plaque supérieure 40, comme indiqué sur la figure, ou bien il-peut être séparé de celle-ci sur laquelle il est fixé par des moyens appropriés. En revenant maintenant au moule 30 de la fig. 2, on voit que la partie de diamètre réduit 38 de la pièce rapportée 36 est pourvue le long de sa périphérie de fentes 44 orientées axialement. Ces fentes peuvent être usinées le long de la périphérie extérieure de la partie de diamètre réduit 38, ou bien elles peuvent être constituées par les espaces existant entre des clavettes axiales fixées sur la périphérie de la partie 38.En se référant au moule 30 de la fig. 6, on voit que la périphérie extérieure est pourvue de fentes axiales à l'aide de clavettes axiales 5oe1spacées annulairement, et pourvues d'épaulements 52 à leurs extrémités in férienres, En se référant à nouveau plus particulièrement à la fig.2, on voit que l'élément de guidage 10 visible sur les fig. 1 et 3 peut entre réalisé en chargeant le moule 30, alors que la pièce rapportée 36 est en place, avec une masse annulaire de caoutchouc non vulcanisé 60 disposée dans une zone adjacente à la périphérie à fentes de la partie de diamètre réduit de la pièce rapportée 36. On introduit ensuite des granules de polyéthylène de densité ultra-élevée dans la cavité annulaire 32. On fait ensuite descendre la plaque supérieure 40 dans la cavité 32 et on soumet le polyétby lène granuleux de densité ultra-élevée à une compression à l'aide de l'anneau presseur 42. La chaleur engendrée par la pressurisation de la matière plastique granuleuse 62 ainsi que l'échauffement supplémentaire du moule par des moyens externes (non représentés) produisent une fusion des granules de polyéthylène. Un chauffage supplémentaire assure la vulcanisation de la charge de matière élastomère 60. L'anneau presseur arrête son mouvement de descente dans une zone adjacente au haut de la partie de diamètre réduit 38. Pendant le moulage, 11 élastomère vulcanisé et le polyéthylène de densité ultra-elevOe sont fixés ensemble par collage ou par fusion. Après moulage, on peut enlever l'élément de guidage en relevant la plaque supérieure 40 sur laquelle est fixé l'anneau presseur 42 et en sortant la pièce rapportée 36 du moule. L'élé- ment de guidage composite moulé est enlevé en poussant la plaque de fond 33 hors de la cavité de moule. En Be référant maintenant à la fig. 6 on voit que les phases principales de moulage d'un élément de guidage conforme aux fig, 5 et 7 sont essentiellement semblables à ce qui a été décrit en référence à la fig. 2, excepté que, avant le chargement du moule 30 avec de la matière élastomère non vulcanisée 60', on dispose un anneau rigide de renforcement 61 dans une zone adjacente à la partie de diamètre réduit 38. Cet anneau s' appuie sur les épaulements 52 des clavettes 50 et il est espacé de la surface périphérique de la partie 38 du fait de la présence desdites clavettes 50. Après la mise en place de l'anneau 61, les phases de formage au moule sont essentiellement identiques à celles précédemment décrites en référence à la fig. 2. Lorsqu'on sort l'élément de guidage terminé de moulage du moule 30 de la fig. 6, on fait monter la plaque 40 et on enlève la pièce rapportée 36. Lors de l'enlèvement de la pièce rapportée 36, les clavettes 50 restent dans le moule. La plaque de base 33 peut alors être relevée hors du moule en entraînant l'élément de guidage avec elle et on peut ensuite enlever les clavettes 50 de la périphérie intérieure de l'élément de guidage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes, si celles-ci sont exécutées selon 1' invention. REVENDICAUIONS 1. Galet de guidage composite fabriqué par moulage et comportant une ouverture centrale entourant un axe de rotation, ca ractérisé en ce qu'il comprend, A - un composant essentiellement cylindrique, rigide, radialement extérieur et formé d' un polyéthylène de poids moléculaire éle vé présentant un indice de fluage à l'état fondu qui est in férieur à 0,15, cette valeur étant mesurée par les procédés de contrôle ÂsTM 1238-65T, modifiés avec une charge supplémen taire de 3 kg, le composant extérieur comportant : 1) une surface annulaire d'appui lisse et radialement extérieure, et 2) une surface annulaire inférieure; et B - un composant essentiellement cylindrique, élastique, radiale ment intérieur, et formé d'une matière élastomère vulcanisée, ce composant intérieur comportant : 1) une surface annulaire et radialement extérieure qui est fixée sur la surface radialement intérieure du composant extérieur, et 2) une surface annulaire et radialement intérieure qui définit l'ouverture centrale. 2. Galet de guidage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la surface intérieure du composant radialement intérieur est pourvue de fentes s'étendant axialement et espacées périphériquement. 3. Galet de guidage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend en outre C - un anneau métallique encastré dans le composant intérieur et disposé radialement à l'extérieur de la surface intérieure du composant intérieur. 4. Galet de guidage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend D - un anneau métallique encastré dans le composant intérieur et disposé radialement à l'extérieur de la surface intérieure du composant intérieur.