Brevet FR2481769A1 — publié le 19811106

La présente invention concerne les accouplements flexibles et elle a trait plus particulièrement à des accou- plements flexibles dans lesquels un couple est transmis entre deux arbres par l'intermédiaire d'éléments élastomères en compression. On connaît des accouplements flexibles pour trans- mettre un couple entre des arbres menants et menés qui ne sont pas alignés, par l'intermédiaire d'éléments élastomères en compression, comme décrit, par exemple, dans le brevet US n0 2 873 590. Ces accouplements ont noh seulement démontré leur aptitude à compenser un mésalignement entre l'arbre menant et l'arbre mené mais également à protéger les éléments menant et mené contre une sollicitation par des chocs et des vibrations. Bien que ces dernières années ces accouplements aient correctement fonctionné, leur montage et leur démontage constituent des opérations difficiles du fait que les éléments élastomères doivent être insérés axialement dans la cavité formée par le manchon et le moyeu et doivent être précomprimés pendant le processus d'insertion. Ce problème de précompression pendant l'insertion devient de plus en plus difficile à résoudre à mesure que les dimensions de l'accouplement aug- mentent. Egalement lorsque l'accouplement doit être démonté, comme dans le cas o la machine à coupler doit être remplacée, tous les éléments élastomères sont normalement endommagés au cours de l'opération et doivent être remplacés, ce qui augmente le coût d'entretien. En outre, le prix de revient de ces types d'accouplement a toujours été relativement élevé. Pour les raisons indiquées ci-dessus, ces accouple- ments flexibles n'ont pas été acceptés dans le domaine industriel avec le degré que leur performance et leur fiabilité auraient pu normalement leur permettre d'obtenir. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients des réalisations connues à l'aide d'un accouplement flexible dans lequel les éléments élastomères peuvent être montés ou démontés radialement de l'accouplement. Les éléments élastomères sont insérés dans les segments de manchon et ilssont assemblés radialement sur une lame de 2 2481769 moyeu sans avoir à faire intervenir le degré de précompression qui était nécessaire dans les réalisations connues. La présen- te invention permet de réduire au minimum les difficultés de montage et de démontage. Egalement le coût de l'accouplement est considérablement réduit. Le manchon de l'accouplement est composé de plusieurs segments cylindriques qui sont agencés pour retenir les éléments élastomères en contact de travail avec le moyeu d'accouplement qui est monté sur un arbre menant ou mené. Les éléments cylindriques individuels du manchon sont adaptés au moyeu rigide qui est monté sur un arbre menant ou mené par l'intermédiaire d'un anneau de retenue. L'anneau de retenue est fixé sur le moyeu rigide par l'intermédiaire d'organes de fixation tels que des boulons. D'autres avantages et caractéristiques de l'in- vention seront mis en évidence dans la suite de la descrip- tion, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: Fig. l est une vue isométrique de l'accouplement selon l'invention au cours de son processus de montage, Fig. 2 est une vue en bout et en coupe d'une partie de l'accouplement selon l'invention, Fig. 3 est une vue latérale et en coupe d'une partie de l'accouplement de la figure 1, Fig. 4 est une vue latérale et en coupe de parties de deux accouplements conformes à l'invention qui sont placés dos à dos, Fig. 5 est une vue latérale et en coupe d'une partie d'un accouplement selon l'invention monté sur un volant, et Fig. 6 est une vue en bout et en coupe d'une partie d'un autre mode de réalisation de l'accouplement selon l'invention. En référence à la fig. 2, l'accouplement selon l'invention désigné dans son ensemble par 10, est composé d'un moyeu 12 formé d'acier et agencé pour être claveté sur un arbre 14 par l'intermédiaire d'une clavette 16. Sur le 3 2481769 moyeu 12 sont fixées plusieurs lames 20 par l'intermédiaire de soudures 18. Il va de soi cependant qu'on pourra utiliser un moyeu moulé classique à la place de ce moyeu formé de plusieurs éléments soudés. Dans le mode préféré de réalisa- tion, le moyeu 12 comporte cinq lames. Comme cela sera précisé dans la suite, le moyeu peut comporter un nombre de lames qui est supérieur ou inférieur à celui intervenant dans le mode préféré de réalisation. Comme le montre la figure l,chaque lame 20 est agencée pour venir buter contre la lame adjacente suivant l'interface 22. Les lames ont des longueurs et largeurs identiques. Le manchon de l'accouplement est formé de plusieurs segments cylindriques 28. Les segments cylindriques 28 sont déterminés en déplaçant une ligne droite parallèle- ment à elle-même tout en la maintenant en permanence perpen- diculaire à une courbe plane définie par trois arcs et deux droites. Dans le mode préféré de réalisation, puisque le moyeu 12 comporte cinq lames 20, le manchon est composé de cinq segments métalliques cylindriques. Chaque segment cylindrique doit avoir une longueur axiale identique aux autres et une longueur au moins égale à celle des lames 20. Les faces 33 et 34 du segment doivent être parallèles entre elles et perpendiculaires à la périphérie extérieure 35. Les différents segments 28 sont placés autour des lames du moyeu 12, comme indiqué sur la figure 1. Les segments cylindriques 28 sont agencés de façon que l'angle formé entre les parties rectilignes 29 soit légèrement inférieur à 3600 divisés par 5; il est évident que, si on utilise plus ou moins de 5 segments cylindriques, l'angle formé entre les parties droites sera égal à 3600 divisés par le nombre d'éléments. On fait ainsi en sorte que, lorsque les segments et les lames 20 sont assemblés autour du moyeu 12 comme cela va être décrit dans la suite, les segments cylindriques 28 soient en contact dans la zone des extrémités 31 alors que, quand l'accouplement est finalement assemblé, les parties droites 29 coopèrent e*orment une interface 30 de section importante. Les éléments élastomères 24 corres- 4 2481769 pondant à ce mode préféré de réalisation sont des cylindres massifs constitués d'une matière élastomère telle que du caoutchouc. Comme le montre la figure 1, quand deux éléments élastomères 24 sont insérés dans les segments cylindriques 28 et quand ces segments cylindriques 28 du manchon sont placés autour des lames 20 du moyeu 12, il se produit un léger degré de précompression dans chaque élément 24. L'en- semble formé par le moyeu et le manchon est maintenant placé entre l'anneau de retenue 26 et le moyeu rigide 36 (figures 1 et 3).- Cependant, l'anneau de retenue 26 est indépendant du moyeu 12 et de l'arbre 14. Le moyeu rigide 36 est monté sur un arbre mené 46. L'ensemble formé par le moyeu et le manchon est maintenant fixé entre l'anneau de retenue 26 et le moyeu rigide 36 à l'aide de boulons 40 qui passent par des trous 42 ménagés dans le moyeu rigide 36 et des trous 44 ménagés dans l'anneau de retenue 26. Dans le mode préféré de réalisation, on utilise cinq boulons qu4 sont disposés symétriquement en correspondance aux lames du moyeu 12 et aux segments cylindriques 28. L'anneau de retenue 26 et le moyeu rigide 36 comportent des chanfreins symétriques 32 et 38. Du fait de l'existence de ces chanfreins 32 et 38 et de l'effet de blocage provoqué par les boulons 40, les éléments 28 du manchon sont déplacés radialement en direction de l'axe de l'accouplement en comprimant les éléments élastomères 24 dans le processus de blocage. Alors que les segments cylin- driques 28 du manchon sont solidement bloqués entre l'anneau de retenue 26 et le moyeu rigide 36 du fait de leur contact avec les faces 33 et 34, le moyeu 12 peut se déplacer librement, dans certaines limites, dans les directions axiale, radiale et angulaire, de manière que l'accouplement puisse absorber un mésalignement entre les arbres menant et mené. La description faite ci-dessus montre clairement qu'une rotation de l'arbre 14 produit une rotation du moyeu 12 et des lames 20. Un couple est transmis à partir des lames 20 aux éléments élastomères 24 et aux segments de 2481769 manchon 28 qui sont fixés sur le moyeu rigide 36. Le couple produit une rotation du moyeu 36 et de l'arbre 46. On a représenté sur la figure 4 un autre mode de réalisation o deux accouplements conformes à l'invention sont utilisés pour corriger des mésalignements relativement grands. Un tel agencement est parfois appelé "full flex" (flexibilité totale). Dans ce mode de-réalisation, le moyeu menant 12 transmet le couple à un moyeu mené 48 par l'inter- médiaire de deux accouplements, conformes à ce qui a été décrit dans le mode préféré de réalisation moins les moyeux rigides, les accouplements étant cependant interconnectés par une plaque commune 50. Dans ce mode de réalisation, les boulons 40 de chaque accouplement sont vissés dans des trous taraudés quinconces 52 de la plaque 50. Cette plaque 50 comporte des deux côtés des guides chanfreinés 54 et 56 servant à recevoir les segments cylindriques 28 des manchons, comme précédemment décrit. Pour maintenir un équilibre dynamique raisonnable, on peut placer des fourreaux de guidage 56' entre les anneaux de retenue 26 et les moyeux 12 et 48. Un autre mode de réalisation de l'accouplement selon l'invention est utilisé en combinaison avec des moteurs à combustion interne. L'accouplement est monté sur le volant 58 du--moteur, comme indiqué sur la figure 5. Un adaptateur 60 est boulonné sur le volant 58 d'une manière classique. L'adap- tateur, qui fonctionne comme un moyeu rigide, est pourvu de guides chanfreinés 62 et de trous taraudés 64. Des segments cylindriques 28 sont montés de J même manière que précédem- ment décrit, en utilisant l'anneau de retenue 26 et les boulons 40. Le couple produit par le volant est par consé- quent transmis à l'arbre 14 par l'intermédiaire du moyeu 12. L'invention peut être appliquée à une configuration autre qu'une configuration circulaire. Une telle configuration a été représentée sur la figure 6. Le cas échéant, dans un mode de réalisation de la présente invention, on peut souder une bande périphérique continue 66 sur-le pourtour extérieur des éléments cylindriques 28, comme indiqué en particulier sur la figure 3. Cependant 6 2481769 il est à noter que l'utilisation de la bande 66 élimine l'avantage de l'assemblage radial des éléments élastomères mais on conserve l'avantage de l'invention concernant le coût. Naturellement l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 7 2481769 REVENDICATIONS 1. Accouplement flexible pour transmettre un couple entre un arbre menant et un arbre mené, caractérisé en ce qu'il comprend: a) plusieurs éléments élastomères (24), b) un premier moyeu (12) agencé pour être fixé sur un arbre (14) et comportant plusieurs lames (20) agencées pour entrer en contact avec lesdits éléments élastomères (24), c) un manchon formé de plusieurs segments (28), chacun desdits segments (28) étant agencé pour maintenir plusieurs desdits éléments élastomères (24)en contact avec une lame (20) du premier moyeu (12), d) des moyens de retenue (26) agencés pour entrer en contact avec lesdits segments (28) dudit manchon, et e) un second moyeu (36) agencé pour être fixé sur un second arbre (46) essentiellement aligné avec le premier arbre (14), ce second moyeu (36) entrant en contact avec les segments (28) du manchon et étant fixé sur lesdits moyens de retenue (26) par des organes de fixation (40) afin qu'une rotation d'Un des moyeux (12, 36) fasse tourner l'autre moyeu par l'intermédiaire desdits éléments élastomères (24). 2. Accouplement flexible selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits segments (28) dudit manchon ont une forme cylindrique. 3. Accouplement flexible selon l'une des revendi- cations i ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue (26) et le second moyeu (36) comportent un guide chanfreiné (32, 38) pour faciliter la compression des éléments élastomères (24). 4. Accouplement flexible selon la revendication 3, caractérisé en ce que les circonférences extérieures des segments (28) du manchon sont accouplées fonctionnellement. 5. Accouplement flexible pour transmettre un couple entre un arbre menant et un arbre mené, caractérisé en ce qu'il comprend: 8 2481769 a) plusieurs éléments élastomères (24), b) un premier moyeu (12) agencé pour être fixé sur un arbre (14) et comportant plusieurs lames (20) agencées pour entrer en contact avec lesdits éléments élastomères (24), c) un manchon formé de plusieurs segments (28), chacun desdits segments (28) étant agencé pour maintenir plusieurs desdits éléments élastomères (24) en contact avec une lame (20) du premier moyeu (12), d) des moyens de retenue (26) agencés pour entrer en contact avec lesdits segments (28) dudit manchon, e) un second moyeu (48) agencé pour être fixé sur un second arbre (46) essentiellement aligné avec le premier arbre (14), ce second moyeu (48) comportant plusieurs lames (20) qui sont agencées pour entrer en contact avec lesdits éléments élastomères (24), - f) un second manchon composé de plusieurs segments (28) qui sont chacun agencés pour maintenir plusieurs desdits éléments élastomères (24) en contact avec une lame du second moyeu (48), g) des seconds moyens de retenue (26) agencés pour entrer en contact avec lesdits segments (28) du second manchon, et h) une plaque (50)agencée pour recevoir les segments (28) du premier et du second manchon et étant fixée sur lesdits premiers et seconds moyens de retenue (26) par des organes de fixation (40) de manière qu'une rotation d'un des moyeux (12, 48) fasse tourner l'autre moyeu par l'intermédiaire desdits éléments élastomères (24). 6. Accouplement flexible selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits segments (28) du premier et du second manchon ont une forme cylindrique. 7. Accouplement flexible selon la revendication 6,caractérisé en ce que lesdits premiers moyens de retenue (26), lesdits seconds moyens de retenue (26) et lesdits moyeux rigides (12, 48) comportent des guides chanfreinés (54, 56) facilitant la compression desdits éléments élasto- mères (24). 9 2481769 8. Accouplement flexible selon la revendication 7, caractérisé en ce que les circonférences extérieures des segments (28) du premier et du second manchon sont reliées ensemble. 9. Accouplement flexible pour transmettre un couple entre un volant et un arbre mené, caractérisé en ce qu'il comprend a) plusieurs éléments élastomères (24), b) un premier moyeu (12) agencé pour être fixé sur un arbre (14) et comportant plusieurs lames (20) agencées pour entrer en contact avec lesdits éléments élastomères (24), c) un manchon formé de plusieurs segments (28), chacun desdits segments (28) étant agencé pour maintenir plusieurs desdits éléments élastomères (24) en contact avec une lame du premier moyeu (12), d) des moyens de retenue (26) agencés pour entrer en contact avec lesdits segments (28) dudit manchon, et e) des moyens adaptateurs (60) fixés sur le volant (58) et agencés pour recevoir lesdits segments (28) dudit manchon, en étant fixés sur lesdits moyens de retenue (26) par des organes de fixation (65). 10. Accouplement flexible selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits segments (28) dudit manchon ont une forme cylindrique. 11. Accouplement flexible selon la revendication , caractérisé en ce que lesdits-moyens de retenue (26) et lesdits moyens adaptateurs (60) comportent des guides chanfreinés (62) facilitant la compression desdits éléments élastomères (24). 12. Accouplement flexible selon la revendication 11, caractérisé en ce que les surfaces extérieures desdits segments (28) de manchon sont reliées fonctionnellement. 13. Accouplement flexible pour transmettre un couple entre un arbre menant et un arbre mené à l'aide d'éléments élastomères en précompression, comprenant un manchon servant à retenir les éléments élastomères au 2481769 contact d'un moyeu perfectionné, caractérisé en ce qu'il comprend: a) un noyau central agencé pour être fixé sur un arbre, et b) des lames (20) composées de segments cylindri- ques (28) qui sont fixés sur la surface extérieure dudit noyau central. 14. Accouplement flexible destiné à transmettre un couple entre un arbre menant et un arbre mené à l'aide d'éléments élastomères en précompression, comprenant un moyeu pourvu de plusieurs lames et un manchon perfectionné, caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs segments cylindriques (28) agencés pour maintenir plusieurs éléments élastomères (24) en contact avec une lame (20) dudit moyeu.