Brevet FR2381214A1 — publié le 19780915

Les chaînes à rouleaux de l'art antérieur (appelées ciaprès "chaises") sont largement utilisées par exemple pour diverses applications telles que les machines de bureau, les bicyclettes, les automobiles, les machines outils, etc. En général puisque de telles chaînes n'ont pas la possibilité de glisser, peuvent maintenir positivement un rapport de vitesse et présentent une grande résistance, elles peuvent être utilisées pour transmettre une puissance importante. On décrira maintenant, principalement avec référence aux figures 1 et 2, une channe C illustrant l'art connu qui est appliquée à une bicyclette.Comme représenté dans les figures 1 et 2, la chaine C comprend des maillons à rouleaux présentant a chaque extrémité un rouleau 3 monté à rotation sur une douille 2 dont les extrémités sont emboîtées et fixées dans les plaques de maillons à rouleaux 1-1 et des maillons a axes comprenant chacun deux plaques de maillons a axes 4 disposées a l'ex térieur desdites plaques de maillons a rouleaux 1 et réunis à chaque extrémité par des liaisons à axes présentant chacune un axe dont les extrémités sont emboîtées et fixées sur les plaques de maillons à axes 4, chaque axe traversant librement la douille 2, lesdits maillons à rouleaux et maillons à axes étant articulés sous une forme sans fin par l'intermédiaire de maillons de liaison (non représentés).La tête a de l'axe 5 est matée selon deux directions ou en croix et est comprimée et élargie selon la direction latérale pour renforcer encore plus l'emboîtement à force entre les plaques de maillons à axes 4 et l'axe 5 lorsque la chaîne C est entraînée, ce qui permet d'accroître la force (appelée ci-après force anti-rotationnelle) qui empêche la rotation de l'axe lui-même à l'intérieur des alésages dans les plaques de maillons à axes 4 laquelle se produit lors de l'emboîtement libre de 1'axe 5 à l'intérieur de l'alésage avec comme résultat que l'axe 5 ne peut se dégager de la plaque de maillons à axes 4, ce qui est considéré comme efficace pour empêcher que la chaîne C ne soit amenée précocement à présenter une rigidité accrue.Cependant, la force selon laquelle l'axe 5 résiste à la rotation à l'intérieur de l'alésage de la plaque à axes 4 est égale à la force d'emboîtement entre les plaques de maillons à axes 4 et l'axe et, dans un tel cas, la force d'emboîtement est proportionnelle à la surface de contact de l'axe 5 avec la surface intérieure de l'alésage dans les plaques de maillons à axes 4.Dans le cas de plaques de maillons à axes 4 présentant des parois épaisses telles que les chaines de bicyclette, une surface finie cisaillée pour l'alésage pour l'axe 5 est très importante et, d'autre part, il a parfois été constaté que le frottement augmente entre l'axe 5 et la douille 2 sous l'effet d'une fuite-d'huile et de l'entrée de poussière, de sable, de boue ou similaire dans l'espace entre l'axe 5 et la douille 2 pendant l'utilisation de la chaînez de sorte que le couple lui-même devient plus grand que la force anti-rotationnelle assurée par l'engagement entre les plaques de maillons à axes 4 et l'axe 5 avec comme résultat que l'axe 5 est souvent amené à tourner ce qui accroît rapidement la rigidité de la chaîne C.De même, on court souvent le risque que par suite de la rotation de l'axe 5 comme mentionné ci-dessus, le bord périphérique de l'alésage dans la plaque de maillons à axes 4 soit progressivement usé et endommagé et le diamètre intérieur de celui-ci s'agrandisse et finalement l'alésage ait une surface supérieure à celle de la partie matée de la tête a de'l'axe 5 avec comme conséquence que l'axe 5 se dégage de l'alésage, ce-qui provoque l'arrachement de la chaîne C. D'autre part, on a récemment amélioré la forme circulaire et la forme de l'extrémité cisaillée de la surface interne de l'alésage grâce à des améliorations dans l'exactitude de la finition de la section circulaire de l'axe 5, dans la densité de la structure des particules de surface et dans la technologie de réalisation des trous par estampage. Mais à contrario de ce que l'on pouvait attendre, l'axé 5 tend à s'échapper encore plus que par le passé de la plaque de maillon à axes 4. Ainsi, afin de mater fermement la tête a de l'axe 5, il est nécessaire d'augmenter la force de compression de la presse.De plus, la tolérance de compression au cours du matage de la tête a s'accroît de sorte que l'outil de matage peut venir en contact avec la plaque de maillon à axe 4, ce qui détériore l'uniformité de la largeur externe de la chaîne C et, pour cette raison, la longueur e de l'axe 5 est aussi grande que possible et la longueur de la saillie 1 de l'axe S par rapport à la plaque de maillon à axe 4 est augmentée de manière à accroitre la tolérance de compression, mais dans un tel cas, il est nécessaire d'accroître la largeur du passage de la chaîne dans la machine où elle est utilise et par exemple d'accroître l'espacement entre les pignons d'un engrenage de changement de vitesse à plusieurs étages lorsque la longueur 1 des saillies mentionnée ci dessus augmente. En conséquence, le nombre des rapports d'engrenage dans le mécanisme a changement de vitesse est naturellement limité. La présente invention a en conséquence pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus mentionnés de l'art antérieur en réalisant une chaîne à rouleaux qui constitue une chaîne dans laquelle les plaques de maillons a axes et les axes sont maintenus fermement solidarisés pendant une longue période -d'utilisation et qui peut être produite avec un faible prix de revient. La présente invention a en conséquence pour objet une chaîne à rouleaux présentant des maillons à rouleaux et des maillons à axes connectés alternativement par les axes sous forme d'une chaîne sans fin de longueur donnée caractérisée en ce que l'axe emboîté et fixé sur les plaques de maillons à axes présente une tête munie d'une partie concave dans sa partie centrale de manière à accroître la force d'emboitement entre l'axe et les plaques de maillons à axes. La présente invention a pour premier objet de réaliser une chaîne à rouleaux dans laquelle la tête de l'axe est munie d'une partie concave dans sa partie centrale de manière à assurer une force de liaison plus puissante entre les plaques de maillons à axes et l'axe que celle obtenue avec les chaînes de l'art antérieur, ce qui permet de prolonger la durée de service. Un autre but de la présente invention est de réaliser une chaine à rouleaux qui présente une force de liaison importante entre les plaques de maillons à axes et l'axe et qui peut être produite avec un prix de revient faible. La présente invention sera maintenant décrite ci-après sous forme de différents exemples avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels Fig. 1 est une vue en plan d'une chaîne à rouleaux de type conventionnel; Fig. 2 est une vue en élévation et coupe partielle de la chaîne à rouleaux représentée dans la figure 1; Fig. 3 est une vue en plan d'un axe selon un mode de réalisation de la présente invention dans lequel l'axe a une tête munie d'une partie concave conique; Fig. 4 est une vue en plan d'une variante de réalisation de la figure 3 présentant une partie pyramidale quadrangulaire; Fig. 5 est une vue en coupe représentant une partie essen tielle avec un axe dont la tête est munie d'une partie concave emboîtée dans une plaque de maillon à axes;; Fig. 6 est une vue en élévation frontale d'une chaîne à rouleaux dans laquelle des axes sont insérés en deux points de la plaque de maillons a axes; Fig. 7 est une vue en plan de celui-ci; Fig. 8 est une vue en plan d'une chaîne à rouleaux avec axes comprimés en croix dans une plaque de maillons à axes; Fig. 9 est une vue en plan de celui-ci, Fig. 10 est une vue frontale d'une chaîne à rouleaux avec axes matés dans une plaque de maillon à axes; Fig. 11 est une vue en plan de figure 10; Fig. 12 est une vue en coupe longitudinale représentant la partie essentielle avecun axe comprimé en deux poins sous une forme différente de celle de figure 7; Fig. 13 est une vue en coupe longitudinale représentant la partie essentielle pour une forme de réalisation différente de celle de figure 12; Fig. 14 est une vue en plan de figure 13;; Fig. 15 est une vue en plan d'une plaque pour maillon, et Fig. 16 est une vue en élévation de la plaque de figure 15. En se référant tout d'abord aux figures 3 à 5, l'extrémité d'un axe P est emboltée et fixée dans l'alésage 10 d'une plaque de maillon à axes S pour former un maillon a axes et l'extrémité la plus avant t de l'axe P est également disposée dans le même plan que la surface externe f de la plaque de maillon à axes S ou est prolongée vers l'extérieur pour former une saillie de longueur n donnée par rapport à la surface externe f comme on peut le voir dans la figure 5. De préférence, la longueur n de la saillie est aussi faible que possible et si la valeur de celle-ci est inférieure à 0,5 min on peut obtenir l'effet le meilleur possible pour une profondeur i de la partie en creux Q qui sera décrite ci-après. L'axe P ainsi assemblé est formé dans sa partie de téte h avec une partie concave Z dans sa partie centrale. Un chaine C munie d'axes P formés avec des parties concaves Z peut etre assemblée avec une machine de fabrication de chaînes (non représentés), et les parties concaves Z peuvent être formées tandis que l'on alimente les axes P a un pas donné. L'axe P est positionné sous le poinçon en une position donnée de la machine de fabrication de chaînes par l'inter médiaire d'un outil, le poinçon présentant une course réglée à un niveau prédéterminé.La profondeur de la partie concave Z dépend de la longueur de la saillie n , mais la profondeur i de la partie en creux Q de la partie concave Z est supérieure à la longueur de la saillie n et si possible supérieure à celle comportant l'épaisseur de plaque de la plaque de maillon à axes S , dans un tel cas la partie concave conique Z1 se gonfle selon la direction de la circonférence de l'axe P1 autour de la partie en creux Q1 de la figure 3 de sorte que l'axe P1 s'emboîte avec la surface périphé rique interne de l'alésage 10 de la plaque de maillon à axsS S de manière uniforme pour fournir un emboîtement plus solide que ceux obtenus dans les dispositifs de l'art antérieur. En se référant' maintenant à la figure 4, une partie concave Z2 de forme pyramidale quadrangulaire se gonfle selon la direction circonférentielle de l'axe P2 autour de sa partie en creux Q2.Dans le cas de la partie concave conique Z1 représentée dans la figure 3, la force de liaison entre l'axe P1 e t la plaque de maillon S est renforcée uniformément tandis que dans le cas d'une partie concave de forme pyramidale quadrangulaire Z2 , la force de liaison peut que n'être partiellement renforcée. Cela entraine de légères différences en ce qui concerne l'effet obtenu et, en conséquence, la configuration de la partie concave Z peut être sélectionnée convenablement. Cependant, lorsque l'on considère le poinçon la forme optimale est une configuration pyramidale quadrangulaire qui donne à toute la chaîne C un aspect esthétique meilleur que celui des chaînes conventionnelles parce que la tête a de l'axe P est constituée d'une partie concave Z. En se référant maintenant aux figures 6 à 11, 1 'extrémité de l'axe 12 est emboîtée et fixée sur les plaques de maillon à axes 11 pour former un maillon à axes et la partie la plus extrême w de l'axe 12 se prolonge légèrement à partir de la surface externe i de la plaque de maillon à axesll avec une tête présentant dans sa partie centrale une partie concave obtue g de forme pyramidale quadrangulaire ou conique.Dans les figures 6- et 7 l'axe est comprimé (en m3) sur le bord périphérique externe de la partie la plus extrême w et dans des positions symétriques autour de l'axe 12 dans la direction de la plaque de maillon à axe 11 et dans les figures 8 et 9, l'axe est comprimé (en m4) en des positions formant une croix autour de l'axe 12 dans la direction de la plaque de maillon a axes 11. De plus, dans les figures 10 et 11, la plaque de maillons å axesll est soumise à un matage (en 5) sur le bord périphérique externe de la partie la plus extrème w de l'axe 1-2.Comme mentionné préalablement, le rivetage en ligne droite, le rivetage en croix ou le matage peuvent être utilisés pour augmenter la force de liaison entre les plaques de maillon à axeset l'axe 12. La partie concave S peut avoir une forme conique ou pyramidale quadrangulaire comme représenté dans les figures 3 à 5 pour améliorer l'emboîtement. Bien que dans les modes de réalisation représentés dans les figures 6 à Il, la partie la plus extrême. w de l'axe 2 fasse légèrement saillie à partir de la surface externe i de la plaque de maillon à axes 11, on notera qu'une telle partie peut être formée dans le même plan que la plaque de maillon à axes.Incidemment, le matage représenté dans la figure 11 estemployé de manière avantageuse pour de nombreux types de structure tel qu'une chaîne de transport. On décrira ci-après en détail le rivetage. Dans une disposition selon laquelle l'on a principalement une partie concave obtue 2 , l'épaisseur de paroi du bord périphérique externe de l'axe P fait saillie vers le haut- dans une direction opposée à celle selon laquelle est appliquée une pression et en conséquence, il se forme une légère saillie même si la partie la plus extrême de l'axe est positionnée dans le même plan que la plaque de maillon à axes et de plus, il est parfois impossible d'obtenir un effet d'emboîtement suffisant. Lorsque l'effet désiré ne peut être obtenu de manière satisfaisante, on emploie le rivetage. Lorsque l'axe est comprimé, (en m3 ou m4) en deux positions opposées d'une ligne droite ou comprimé en croix, l'épaisseur de paroi du bord périphérique externe de l'axe 12 s'élargit vers l'extérieur comme représenté dans la figure 12 pour obtenir un effet semblable à celui du rivetage. D'autre part, lorsque la tête de l'axe 2 est munie d'une partie concave obtue g et qu'en même temps elle est comprimée vers l'extérieur, on obtient une structure matée en saillie vers l'ex térieur comme représenté dans les figures 13 et 14, comme dans le cas mentionné précédemment de manière à éviter que l'épaisseur de paroi ne fasse saillie en fixant ainsi l'emboîtement, et en conséquence, on obtient un effet de matage ainsi qu'un emboîtement de l'axe 2 dans la plaque de maillon à axes il quï renforce de plus la liaison. Conformément à la présente invention, en utilisant une partie concave obtue dans la partie centrale de la tête de l'axe, le diamètre de l'axe tend a faire saillie sur l'alésage de la plaque de maillon à axe de manière a augmenter la force de liaison entre la plaque de maillon à axeset l'axe par comparaison avec l'art antérieur. De plus, puisque la longueur des saillies des extrémités opposées de'l'axe a été réduite, il est possible durant le fonctionnement de la chaîne, d'éviter que des habits ne se prennent dans les maillons comme expérimenté préalablement, ce qui contribue à empêcher des problèmes durant le fonctionnement de la chaîne. De plus, en utilisant une partie concave dans la tête de l'axe, la force de liaison entre l'axe et la plaque de maillon à axes augmente de manière à empêcher que l'axe ne tourne prématurément a l'intérieur de l'alésage dans la plaque de maillon à ax et en conséquence, la chaîne ne sera pas mise prématurément dans son état rigide et pourra être utilisée pendant une période importante ce qui est ainsi économique.La partie concave peut être formée uniquement en utilisant un poinçon de sorte que la machine existante peut être utilisée avec comme résultat la production de chaînes économiques et rigides ne nécessitant pas un coût de fabrication relevé. De plus, sur la partie du bord périphérique externe de la partie la plus extrême munie d'une partie concave obtue est effectuée une opération de compression ou de matage ce qui accroit l'emboîtement ainsi que le matage pour renforcer la liaison entre la plaque de maillon a axes et l'axe et il en résulte que lorsque la chaîne vient en engagement avec l'engrenage de changement de vitesse, la chaîne est - tordue pendant un moment mais une liaison ferme entre l'axe et la plaque de maillon a aux peut être conservée ce qui accroît la sécurité durant l'utilisation. Dans la plaque de maillon 21 représentée dans les figures 15 et 16, la paroi 22 est chanfreinée (en x) et la partie externe de sa surface opposée est chanfreinée de manière semblable en différemment que la paroi 22.Lorsque cette plaque de maillon 21 est utilisée comme plaque de maillon à rouleaux, la partie chanfreinée x de la paroi peut être positionnée vers l'extérieur du maillon à rouleaux de la chaîne et la partie chanfreinée X de la partie externe positionnée vers l'intérieur tandis que lorsque la plaque de maillon 21 est utilisée comme plaque de maillon à axes la partie chanfreinée x de la paroi 22 peut être positionnée vers l'intérieur du maillon à axes et la partie chanfreinée Z de la partie externe positionnée vers l'extérieur du maillon a axes et avec cette disposition, la chaîne peut être non seulement engagée et dégagée facilement de l'engrenage de changement de vitesse en utilisant uniquement lesdites parties chanfreinées mais aussi l'écart entre les engrenages de changement de vitesse peut être diminué en doopêration avec l'utilisation d'une longueur faible pour les saillies de l'axe conformément a l-a présente invention ce qui permet un engagement et un dégagement certains. REVEND I CAT IONS 1.- Une chaîne à rouleaux présentant des maillons à rouleaux et des maillons à axes connectés alternativement par les axes sous forme d'une chaîne sans fin de longueur donnée, caractérisée en ce que l'axe fixé et emboité sur les plaques de maillons à axes présente une tete munie d'une partie concave dans sa partie centrale pour accroître la force d'emboîtement entre l'axe et lesdites plaques de maillons à axes. 2.- Une chaîne à rouleaux selon la revendication 1, caractérisée en ce que lorsque l'axe et les plaques de maillon à axes sont emboîtés, la partie la plus extrême de l'axe est dans le même plan que la surface externe de la plaque de maillon à axes ou légèrement en saillie. 3.- Une chaine à rouleaux selon la revendication 2, caractérisée en ce que les parties les plus extrêmes de l'axe sont comprimées selon la direction de la plaque de maillon à axe en des positions opposées sur son bord périphérique externe pour obtenir un effet de rivetage. 4. - Une chaîne à rouleaux selon la revendication 2, caractérisée-en ce que les parties les plus extremes de l'axe sont comprimées selon la direction de la plaque de maillon à axesen des positions formant une croix sur son bord périphérique externe pour obtenir un effet de rivetage.