Brevet FR2388162A1 — publié le 19781117

La présente Invention concerne un dispositif cinéma tique et notamment un å joint reliant entre eux un élément moteur ou entraîné, comme par exemple un engrenage ou analogue, et l'axe de rotation correspondant, le dispositif étant apte à permettre le rattrapage automatique des défauts d'alignement qui peuvent se produire entre l'axe de rotation de l'élément moteur ou entraîné et l'axe d'un engrenage ou analogue accouplé à cet élément en torsion. Comme on le sait, en cas de transmission d'un mouvement au moyen d'engrenages et/ou de roues dentées à axes de rotation parallèles entre eux il peut se produire des défauts d'alignement entre ces axes pour des raisons multiples et variées comme par exemple des erreurs de montage des paliers, l'usure de ceux-ci, des déformations des axes dans le temps, des variations de température, l'usure de surfaces de roulement, etc. ; par suite de ces défauts d'alignement entre les axes il se produit avant tout des variations sensibles dans la zone de contact des dents des engrenages, provoquant ainsi non seulement une usure accrue des dents mais en outre des bruits anormaux et d'autres inconvénients. ur la présente invention a pour objet de créer un dispositif reliant un engrenage ou analogue à l'arbre de support correspondant, ce dispositif étant capable, lorsque ledit engrenage est monté en prise avec un autre engrenage, de permettre le rattrapage automatique et continu des défauts d'alignement se produisant éventuellement entre les axes de rotation des deux engrenages. L'invention crée en outre un dispositif du type mentionné ci-dessus et capable de transmettre constamment le moment de torsion entre les engrenages en prise l'un avec l'autre en maintenant toujours, dans l'espace et dans le temps, un engrènement parfait des profils des dents sans occasionner des sollicitations locales incontrôlées susceptibles de conduire à des anomalies indésirables et prématurées des engrenages.Un autre but de l'invention consiste encore à créer un dispositif du type mentionné ci-dessus et capable de transmettre efficacement des forces motrices de valeurs quelconques, tout en assurant un fonctionnement régulier qu'il s'agisse de vitesses de rotation basses ou élevées. Ces buts et encore d'autres, qui seront exposés plus clairement dans la description ci-dessous, sont atteints en pratique au moyen d'un dispositif pour le rattrapage automatique des défauts d'alignement entre les axes de deux engrenages se trouvant en prise l'un avec l'autre, lequel dispositif constitue suivant la présente invention un joint oscillant reliant entre eux un élément moteur (ou entraîné), notamment un engrenage, et l'axe de l'arbre de transmission (ou entraîné) correspondant, ledit joint comprenant un support radial à roulement oscillant solidaire dudit arbre de transmission et capable de supporter la charge radiale, une couronne dentée a' denture arquée en forme de tonneau ou analogue et néanmoins solidaire de l'arbre de transmission, un manchon denté interposé coaxialement entre l'arbre de transmission et ledit engrenage et présentant une bande dentée intérieure a' denture droite qui est en prise avec la couronne à denture arquée solidaire de l'arbre de transmission et une couronne dentée extérieure à denture arquée en forme de tonneau se trouvant en prise avec une denture droite prévue sur la surface intérieure dudit engrenage ou élément moteur, la distance entre les deux engrenages étant choisie de manière à permettre à l'élément ou engrenage moteur d'osciller autour du centre du support radial à roulement oscillant et au manchon de liaison, qui suit cette oscillation, de transmettre le couple entre l'élément moteur (ou entraîné) et l'arbre de transmission correspondant. Pour plus de clarté le dispositif suivant l'invention est expliqué ci-dessous en détail à l'aide d'une forme de réalisation pratique illustrée à titre d'exemple au dessin annexé. La fig. 1 montre schématiquement, en vue éclatée, les éléments cinématiques constitutifs du dispositif suivant l'invention. La fig. 2 montre, de manière purement schématique, le dispositif assemblé. La fig. 3 montre l'une des applications principales du dispositif. Comme le montrent les figures, le dispositif suivant l'invention est constitué essentiellement par trois éléments cinématiques combinés entre eux coaxialement. En effet, le dispositif prévoit un arbre d'entraînement ou entraîné qui supporte radialement un engrenage denté 2 au moyen d'un organe de support 3 ; celui-ci est constitué par un roulement du type à rouleaux oscillants en forme de tonneau ou par une articulation sphérique. L'engrenage extérieur 2 comporte une denture extérieure 2' droite, hélicoldale ou d'un autre profil bien qu'il puisse présenter encore d'autres éléments extérieurs aptes à entraîner d'autres organes en rotation. Grâce à sa conformation particulière le support radial 3 non seulement supporte l'engrenage 2 mais permet en outre à celui-ci de se mouvoir dans l'espace autour de son propre centre d'oscillation 4.Sur l'arbre de transmission 1 est réalisée ou rapportée une couronne dentée 5 à denture avec profil à développante de cercle du type en forme de tonneau ou d'olive, tandis que sur la surface intérieure de l'engrenage extérieur 2 est réalisée ou rapportée une bande dentée 6 à denture droite. Le joint destiné à transmettre le couple de l'arbre 1 à l'engrenage 2 ou inversement est réalisé au moyen d'un manchon denté 7 ; celui-ci est constitué par un corps tubulaire présentant à l'une de ses extrémités une couronne dentée 8 à denture en forme de tonneau ou d'olive et à son extrémité opposée une bande dentée intérieure 9 à denture droite. Le manchon denté 7 s'interpose axialement (fig. 2) entre l'arbre 1 et l'engrenage 2 et est dimensionné de façon que la denture intérieure 9 vienne en prise avec la denture en forme de tonneau 5 et que la denture en forme de tonneau 8 vienne en prise avec la bande dentée 6 de l'engrenage 2. L'assemblage des différents éléments constitutifs est représenté à la fig. 2 celle-ci montre clairement que l'engrenage 2 peut osciller librement autour du centre 4 de l'élément à roulement 3 et que le manchon denté 7, constituant l'organe de liaison entre l'arbre 1 et l'engrenage 2, peut suivre simultanément tous les mouvements de l'engrenage 2 par rapport à l'arbre 1, ledit manchon pouvant osciller autour des centres de rotation 10 et il espacés entre eux d'une quantité préétablie "L" (fig. 1). Ainsi le dispositif garantit non seulement toute liberté d'oscillation de l'engrenage 2 autour du centre 4 mais rend en outre les éléments constitutifs 1 et 2 solidaires l'un de l'autre par engrènement de façon à permettre la transmission de couples entre ceux-ci. A la fig. 3 est représentée à titre indicatif une des applications principales du dispositif suivant l'invention dans cette figure est désigné par 12 un arbre de transmission à axe fixe comportant l'engrenage moteur 2 présentant la denture 2' et supporté par le dispositif suivant l'invention dési gné schématiquement par 13, alors que par 14 est désignée une roue entraînée montée pour tourner autour de son propre axe 15 qui est parallèle à l'axe d'entraînement mais se trouve, pour des raisons extérieures, contraint de tourner d'une manière anormale avec son propre axe disposé dans une position oblique 15' par rapport à l'axe de l'arbre d'entraînement 12.Dans ces conditions le dispositif 13 suivant l'invention permet à l'engrenage moteur 2 d'assurer dans l'espace et dans le temps un engrènement parfait des profils des dents en prise entre elles sans occasionner des sollicitations localisées incontrôlées qui pourraient conduire prématurément à des anomalies des engrenages. En conséquence, le dispositif suivant l'invention trouve des applications pratiques dans tous les cas où on a la certitude que les axes de deux engrenages en prise entre eux ne sont pas parfaitement parallèles ou ne restent pas parallèles dans le temps. Ainsi le dispositif suivant l'invention est utilisable, par exemple, dans des cas où l'un ou chacun de deux engrenages en prise l'un avec l'autre est monté en porte-àfaux et un examen préalable a permis de connaître l'importance des déformations élastiques des arbres. D'autres applications sont relatives aux commandes de fours ou de malaxeurs à ciment ou à des installations semblables dans lesquelles la charge subie par les axes est généralement très élevée et où il peut se produire entre les axes de rotation soit dès le départ des défauts d'alignement, soit des défauts dus au fonctionnement. L'invention n'est évidemment pas limitée à la forme de réalisation illustrée et décrite en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVNI) I CATI ONS 1 - Dispositif pour le rattrapage automatique des défauts d'alignement entre les axes de deux engrenages ou analogues en prise entre eux, caractérisé en ce qu'il comprend un joint oscillant reliant entre eux un élément moteur ou entraîné, tel qu'un engrenage ou analogue, et l'axe de l'arbre de transmission ou entraîné correspondant, lequel joint est constitué par un support sphérique ou à roulement oscillant solidaire dudit arbre de façon à supporter la charge radiale, une couronne dentée à denture arquée en forme de tonneau ou analogue, solidaire dudit arbre, ainsi qu'un manchon denté, interposé coaxialement entre 11 arbre et l'engrenage moteur ou entraîné, le manchon présentant une bande dentée intérieure à denture droite, engrenant avec la couronne à denture arquée solidaire de l'arbre, et une couronne dentée extérieure à denture arquée en forme de tonneau engrenant avec une denture correspondante à denture droite prévue sur la surface intérieure de l'engrenage moteur, l'espacement des deux engrenages en prise entre eux tant l'un par rapport à l'autre que par rapport au roulement oscillant étant choisi de façon à permettre à l'engrenage extérieur d'osciller autour du centre du support à roulement oscillant et au manchon denté, tout en étant susceptible d'osciller, de transmettre le couple entre l'engrenage extérieur et l'arbre de transmission correspondant. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le support sphérique ou à roulement oscillant est constitué par un roulement à rouleaux en forme'due tonneau ou analogue ou par une articulation sphérique apte à permettre un soutien radial et des mouvements autour du centre d'oscillation sur l'axe. 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que toutes les couronnes dentées du joint font corps avec les éléments correspondants ou sont rapportées sur ces derniers par des techniques connues. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est utilisé dans des systèmes de transmission du mouvement entre des engrenages et analogues où les axes de rotation sont soumis initialement ou sous l'ef fet d'une charge à des déviations angulaires dues notamment à un montage en porte-à-faux de l'une ou chacune des roues dentées ou bien à un montage asymétrique des roues par rapport aux supports. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications n à 4, caractérisé en ce qu'il est particulièrement apte à etre utilisé dans les commandes de fours et malaxeurs à ciment ou dans des installations analogues et, plus généralement, dans tous les systèmes de transformation de commandes hyperstatiques en commandes déterminées statiquement.