Brevet FR2479377A1 — publié le 19811002

ACCOUPLEMENT ELASTIQUE ENTRE DEUX ARBRES, EN PARTICULIER ENTRE DEUX ARBRES ARTICULES. La présente invention concerne un accouplement d'arbres élastique dans lequel la partie de l'accouplement qui est menante et celle qui est menée sont reliées l'une à l'autre par au moins un organe annulaire élastique et dans lequel les deux parties de l'accouplement s'appuient radialement l'une contre l'autre et sont mobiles axialement l'une par rapport à l'autre. Un accouplement d'arbres élastique de ce type est déjà connu par la demande de brevet allemande publiée DE-OS 28 12 780. Lorsque des déplacements axiaux mutuels peuvent survenir en fonctionnement entre deux machines ou dispositifs reliés l'un à l'autre par des arbres articulés, on utilise pour la liaison de ces arbres articulés des accouplements élastiques conçus spécialement à cet effet et qui sont également dési- gnés par l'expression d'accouplements intercalés pour arbres articulés. Du fait du type même des arbres articulés, on ne peut dans ces cas qu'utiliser des accouplements d'arbres élastiques dans lesquels les parties de l'accouplement s'appuient radialement l'une contre l'autre. Dans l'accouplement d'arbres élastique déjà connu, on prévoit dans ce but et sur les deux parties de l'accouple- ment des paliers ou appuis exerçant leur action en direction radiale, constitués essentiellement par des bagues interca- laires, pénétrant de façon précise dans des évidements correspondants de l'autre partie de l'aclcouplement et qui sont constituées de manière à rendre possible un mouvement axial limité des deux parties de l'accouplement. Cet accou- plement peut faire face à tous égards aux exigences du fonctionnement. Mais leur fabrication est relativement longue et coûteuse du fait du façonnage de précision qui est nécessaire aux surfaces coopérant les unes avec les autres. L'invention a pour objet un accouplement d'arbres élasti- que de ce type, constitué par des éléments individuels de constitution simple et pouvant être fabriqués économiquement, fonctionnant de façon fiable et pouvant répondre aux exigen- ces de fonctionnement de la même manière que les autres accouplements de constitution compliquée. La solution à ce problème consiste en un accouplement d'arbres élastique qui se caractérise, selon l'invention, en ce qu'il comprend: a) une enveloppe cylindrique et concentrique à l'axe de rotation et fixée à une partie de l'accouplement sur une collerette externe de celui-ci, cette enveloppe comprenant à son extrémité libre une collerette perpendiculaire à l'axe de rotation et orientée vers l'intérieur, b) sur l'autre élément interne de l'accouplement, consti- tué par une bride d'adaptation, un anneau d'appui fixé rigidement et qui comprend à l'extérieur une partie annulaire ou jante coaxiale à l'axe de rotation et dirigée vers la collerette externe, jante qui est séparée de la paroi inter- ne de l'enveloppe par un étroit interstice, c) un coussinet au moins, monté dans l'interstice et appliqué à la fois contre la jante et contre l'enveloppe, et d) à l'intérieur de la jante et à proximité de sa paroi uA organe annulaire élastique qui est lié angulairement d'une part à la bride d'adaptation et d'autre part à la collerette externe. Avantageusement, l'accouplement d'arbres est constitué de manière qu'il comprenne deux organes annulaires élastiques servant chacun à la transmission de la moitié du couple de rotation. Selon une autre forme de l'invention, un accouple- ment d'arbres de ce type est constitué de manière que sur la bride d'adaptation soient montés deux anneaux d'appui compre- nant une jante et des coussinets et deux organes annulaires élastiques symétriques par rapport à un plan central trans- versal à l'axe de rotation, ces deux organes annulaires étant montés dos à dos, et l'anneau élastique externe étant lié angulairement par son côté externe sur la collerette de l'enveloppe. Les organes annulaires élastiques sont constitués avanta- geusement en un matériau élastomère tel que du caoutchouc ou analogue. Sur leurs côtés frontaux sont prévus avantageuse- ment des anneaux de fixation rigides qui sont fixés au corps élastique par des procédés classiques tels que par vulcani- sation. Selon une autre forme de l'invention, les anneaux de fixation sont prolongés radialement vers l'intérieur, par leurs côtés frontaux tournés l'un vers l'autre, au delà de l'épaisseur des organes annulaires élastiques et serrés en même temps que les anneaux de soutien sur la bride d'adapta- tion de la partie interne de l'accouplement au moyen de vis. La liaison angulaire des organes annulaires élastiques avec les côtés frontaux externes est déterminée, selon une autre forme de l'invention, du fait que les anneaux de fixation comprennent des alésages parallèles à l'axe de rotation et que des tenons de forme correspondante sont montés dans ces alésages, ces tenons pénétrant par leur extrémité libre dans les alésages de la collerette de l'enveloppe ou de la collerette externe qui sont en aligne- ment avec eux. Il peut être avantageux que les coussinets soient montés sur les jantes de manière qu'ils ne puissent subir de dépla- cements en direction axiale par rapport à ces jantes. Selon une autre forme de l'invention, ce résultat peut êtreobtenu en disposant les coussinets dans des évidements prévus sur la périphérie des jantes. Selon une autre forme de l'invention, on laisse un interstice axial libre entre la surface frontale des jantes et la collerette leur faisant respectivement face. On est ainsi assuré que les jantes ne viennent pas en contact avec les parois internes de la collerette leur faisant face lorsqu'il y a des déplacements axiaux dus au fonctionnement, d'une partie de l'accouplement par rapport à l'autre. Un avantage essentiel de l'accouplement d'arbres selon l'invention doit être vu dans le fait qu'il peut être cons- titué à partir de pièces individuelles de constitution simple et pouvant donc être fabriquées économiquement. L'appui radial mutuel des deux parties de l'accouplement est déterminé au moyen de coussinets montés de façon libre et qui sont faciles à réaliser en tant que pièces à rotation pure du point de vue de la précision des cotes qui est nécessaire. Un autre avantage vient de ce que l'appui radial n'est prévu que dans la zone périphérique externe de l'accouplement dans laquelle les forces apparaissant lors d'éventuels déplacements angulaires sont le mieux maîtrisées. En outre, les coussinets qui servent à l'appui radial peu- vent avoir une longueur axiale importante de manière à fournir des surfaces d'appui relativement importantes par rapport à la longueur axiale de l'accouplement, ce qui est avantageux à de nombreux égards. L'invention sera maintenant expliquée à l'aide d'un exemple de réalisation d'un accouplement d'arbres élastique avec référence au dessin ci-annexé qui représente une coupe de l'accouplement en direction axiale. Dans l'exemple de réalisation représenté, il s'agit d'un accouplement élastique intercalé pour arbres articulés, constitué par deux organes annulaires élastiques en vue de la transmission du moment de rotation. Les éléments de raccordement des arbres articulés des dispositifs à relier l'un à l'autre sont constitués d'une part par une collerette externe 1 et d'autre part par une bride d'adaptation 4 à laquelle est fixé un arbre articulé 2 par l'intermédiaire de sa collerette de raccordement 3 et à l'aide de boulons 5. Pour le centrage de la bride d'adaptation 4 et des autres parties de l'élément interne est prévu un manchon de centra- ge 6 qui traverse avec précision l'alésage de la bride d'adaptation 4 et qui pénètre par son extrémité interne dans un évidement correspondant 7 prévu sur le rebord interne de la collerette 3 de l'arbre articulé. La surface frontale de la bride d'adaptation 4 qui est à l'opposé de la collerette 3 de l'arbre articulé et qui s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation constitue la surface d'appui pour deux anneaux d'appui 8 et deux anneaux de fixation 9 qui s'appuient contre les côtés externes des anneaux d'appui. Ces quatre disques annulaires disposés les uns contre les autres en formant des couches sont fixés en commun à la bride d'adaptation 4 au moyen de boulons 10. Il est avantageux que les alésages des disques annulaires soient formés avec un certain jeu par rapport aux boulons pour que le centrage des disques annulaires ne soit déterminé exclusivement que par le manchon de centrage 6 sur lequel les disques annulaires sont maintenus de façon positive par leurs alésages internes. Pour assurer la posi- tion axiale du manchon de centrage 6, on prévoit sur sa paroi externe une butée annulaire 11 qui pénètre dans un évidement correspondant 12 de la bride d'adaptation 4. A chacun des deux anneaux de fixation 9 est fixé un corps annulaire 13 en un matériau élastomère tel que du caoutchouc ou analogue, qui est équipé sur ses faces fronta- les opposées d'un autre anneau de fixation 14. Dans les> anneaux de fixation 14 sont prévus une série d'alésages 15 répartis régulièrement sur leur périphérie et dans lesquels sont montés respectivement des tenons 16 faisant saillie sur approximativement la moitié de leur longueur par rapport à la surface avant des anneaux de fixation 14. Dans le corps annulaire élastique 13 qui est voisin de la collerette externe 1 pénètrent les tenons 16 qui passent dans des alésages 17 de la collerette externe 1. Pour l'autre corps annulaire élastique sont prévus des alésages 18 pratiqués dans une collerette 19 d'une enveloppe concentrique 20 qui s'applique par une bride de fixation 21 sur le côté interne de la collerette externe 1 et qui est solidarisée avec celle-ci par des boulons 22. Les anneaux d'appui 8 comprennent sur leurs rebords externes des parties annulaires ou jantes 23 coaxiales à l'axe de rotation et constituant avec les anneaux d'appui respectifs des éléments en une seule pièce. Entre les surfa- ces supérieures externes des Jantes 23 et la paroi interne de l'enveloppe 20 est ménagé un interstice annulaire 24. Dans la zone de cet interstice annulaire sont montés deux coussinets 25, 26, logés dans des évidements 27, 28 pratiqués sur la périphérie des Jantes 23. Les coussinets 25, 26 servent à l'appui radial mutuel des parties 1, 4 de l'accou- plement. Comme il ressort du dessin, il est également prévu entre les surfaces des jantes 23 et les collerettes respectives 1 ou 19 qui leur font face un espace intermédiaire axial 30 ou 31. Ces espaces intermédiaires ont une longueur axiale déterminée de manière que des déplacements longitudinaux mutuels des deux parties 1, 4 de l'accouplement soient possibles dans des limites désirées. Les corps annulaires élastiques 13 sont avantageusement montés sous une certaine précontrainte axiale de manière que les parties 1, 4 de l'accouplement se placent d'elles-mêmes dans une position moyenne mutuelle à l'état de repos. Quand il y a des déplace- ments axiaux mutuels provenant du fonctionnement, seuls des mouvements de glissement se produisent entre les surfaces des coussinets 25, 26 et la surface interne de l'enveloppe 20. Les coussinets 25, 26 sont avantageusement constitués en un matériau pour palier à glissement. Dans le dessin en coupe est représenté un autre tenon 32 logé dans un-alésage 33 de la collerette externe 1 et compre- nant sur son côté interne une tête 34 qui s'étend sur la largeur axiale de l'espace intermédiaire 30. Dans la zone de la tête est prévu un évidement 35 sur le rebord externe de la jante ?3, cet évidement entourant la tête 34 sur tous ses côtés avec un jeu suffisant pour qu'en fonctionnement normal de l'accouplement il ne puisse y avoir de contact mutuel entre la jante 23 et la tête 34. Avantageusement, on prévoit au moins deux tenons 32 de ce type dans des positions diamé- tralement opposées de l'accouplement. Ils constituent une sorte de sécurité en cas de besoin qui entre en jeu quand il y a destruction des corps annulaires élastiques, due par exemple à une surcharge ou à l'usure. REVENDICATIONS 1. Accouplement d'arbres élastique, et en particulier accouplement intercalé pour arbres articulés, dans lequel la partie de l'accouplement menante et la partie de l'accouple- ment menée sont en liaison l'une avec l'autre par l'inter- médiaire d'au moins un organe annulaire élastique et dans lequel les deux parties de l'accouplement s'appuient radiale- ment l'une contre l'autre, mais peuvent cependant se dépla- cer axialement de façon limitée l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce que: a) une enveloppe (20) cylindrique et concentrique à l'axe de rotation est fixée à une partie de l'accouplement sur une collerette externe (1), l'enveloppe comprenant à son extrémité libre une collerette (19) tournée vers l'intérieur et perpendiculaire à l'axe de rotation, b) un anneau d'appui (8) est fixé rigidement à l'autre partie interne de l'accouplement constituée par une bride d'adaptation (4), l'anneau comprenant à l'extérieur une collerette ou jante (23) dirigée vers la collerette externe (1) et coaxiale à l'axe de rotation, séparée de la paroi interne de l'enveloppe (20) par un interstice annulaire étroit (24), c) dans l'interstice annulaire (24) est prévu au moins un coussinet (25) appliqué contre la jante (23) et contre l'enveloppe (20) et d) à l'intérieur de la jante (23) et à proximité de sa paroi est monté le corps annulaire élastique (13) qui est lié angulairemexit d'une part à la bride d'adaptation (4) et d'autre part à la collerette externe (1). 2. Accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur la bride d'adaptation (4) sont disposés dos à dos deux anneaux d'appui (8) comprenant une jante (23) et des coussinets (25 ou 26) et deux corps annulaires élastiques (13) symétriques par rapport à un plan central transversal à l'axe de rotation, le corps annulaire élastique externe (13) étant lié angulairement par son côté externe avec la colle- rette (19) de l'enveloppe (20). 3. Accouplement selon la revendication 1 ou 2, caracté- risé en ce que les corps annulaires élastiques (13) sont réalisés en un matériau élastomère tel que du caoutchouc et en ce qu'il comprennent sur leurs côtés frontaux des anneaux de fixation rigides (9, 14). 4. Accouplement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les anneaux de fixation (9) sont prolongés radialement vers l'intérieur par leurs côtés frontaux tournés l'un vers l'autre au-delà de l'épaisseur radiale du corps annulaire élastique (13) et sont serrés en commun avec les anneaux d'appui (8) sur la bride d'adaptation (4) au moyen de boulons (10). 5. Accouplement selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les anneaux de fixation (14) comprennent des alésages (15) parallèles à l'axe de rotation sur les côtés frontaux externes des corps annulaires élasti- ques (13) et en ce que dans ces alésages sont montés des tenons (16) de forme correspondante qui pénètrent par leur extrémité libre dans des alésages en alignement (17 ou 18) de la collerette (19) de l'enveloppe (20) ou de la collerette externe (1). 6. Accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les coussinets (25, 26) sont montés dans des évidements (27, 28) pratiqués sur la péri- phérie de la jante (23). 7. Accouplement selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'entre les surfaces frontales des jantes (23) et la collerette (1 ou 19) respective leur faisant face est ménagé un interstice axial (30 ou 31).