Brevet FR2490752A1 — publié le 19820326

Accouplement de serrage. La présente invention se rapporte à un dispositif pour accoupler deux éléments à extrémités cylindriques, comprenant une douille ou manchon disposé au voisinage des deux extrémités des éléments et au moins un organe annulaire qui, par un réglage axial le long d'une partie non cylindrique de la douille ou manchon, provoque un serrage avec en con- séquence un contact de frottement contre les extrémités cylindriques, ce qui permet de transmettre des forces et des couples par l'intermédiaire de la douille ou manchon reliant les éléments. Ces dispositifs sont utilisés, par exemple, pour accoupler deux arbres. Un dispositif précédemment connu se compose d'une douille à alésage cylindrique qui est emmanchée sur les extrémités des arbres à accoupler. La surface extérieure de la douille est conique et elle est entourée d'un manchon extérieur prévu avec un alésage conique cor- respondant. Au fur et à mesure que le manchon extérieur est poussé sur la surface conique de la douille intérieure, cette dernière se trouvera serrée sur les extrémités des arbres entourés et, de ce fait, elle for- mera une liaison de frottement qui permettra de transmettre des efforts et des couples entre les arbres. Pour permettre à la douille intérieure d'exercer un serrage accep- table sur les deux arbres, il faut que ces dernièrs soient usinés avec précision au même diamètre dans des tolérances étroites. L'utilisation d'un tel dispositif d'accouplement sera cependant relativement compliquée et coûteuse. Comme il est nécessaire d'utiliser des douilles assez longues afin que la surface entourant les deux arbres soit suffisante, la forme conique signifiera inévitablement un élargissement radial assez important, ce qui rend la solution plus coûteuse et nécessite plus d'espace. Afin de réduire au minimum l'espace radial nécessai- re aux douilles coniques de serrage, il est bien connu de l'hom- me de l'art que l'on peut diviser les parties coniques des douilles en plusieurs parties coniques coaxiales disposées l'u- ne après l'autre, ou prévoir sur les douilles des pentes héli- coldales complémentaires en forme de filets dont les flancs ont en coupelongitudinale la-formé de dents de scie. Dans un dispositif destiné -à accoupler deux extrémités d'arbre, ces dispositions n'éliminent pas cependant la nécessité de tolô- 2 2490752 rances étroites sur les extrémités des arbres à relier. L'objet de la présente invention est de fournir un dispositif du type mentionné ci-dessus, dont les organes faci- les à fabriquer et à manipuler ont des dimensions réduites, et qui autorise des tolérances larges dur les parties à relier. La présente invention sera bien comprise à la lectu- re de la description suivante faite en relation avec les des- sins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un premier exemple de réalisation de la présente invention, utilisé pour relier deux arbres; et - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un deuxième exemple dce réalisation de la présente invention, utilisé pour relier deux arbres. La figure 1 représente les extrémités de deux arbres. cylindriques 1 et 2. Ils sont entourés d'une douille 3. Les arbres sont mis bout à bout de préférence au centre de la douil- le qui présente un alésage cylindrique et une surface envelop- pe comportant un ou plusieurs filets ayant un angle primitif relativement grand. Les profils longitudinaux des flancs de filet sont de préférence des lignes droites et, de ce fait, les profils des deux côtés des flancs de filet forment des an- gles égaux avec l'axe de la douille 3- et, par conséquent, com- me le représente la figure, avec la paroi de l'alésage cylin- drique. Deux organes annulaires 4 et 5, dont les alésages sont pourvus de filets qui correspondent aux filets de la douille 3, sont vissés sur la douille 3 en liaison avec les extrémités des arbres 1 et 2, de sorte que chacun des manchons entourera un arbre. Il est préférable que la douille 3 soit rainurée complètement ou en partie dans le sens axial, afin que sa dé- formabilité radiale soit améliorée lorsqdelle est serréecontre les arbres 1 et 2. Le serrage s'effectue par le déplacement axial des bagues 4 et 5 l'une par rapport à l'autre et par rap- port à la douille 3, ce qui produit un glissement sur les flancs de filet et, en conséquence, un effet de coin. Le dépla- cement axial des bagues 4 et 5 peut s'effectuer, de préféren- ce, à l'aide de plusieurs vis 6 montées dans des trous 7 per- cés axialement dans la bague 4 et dont les têtes 8 sont dis- posées pour entrer en contact avec la face d'extrémité de la bague 5. Lorsque les vis sont serrées, les bagues 4 et 5 sont attirées l'une vers l'autre et les flancs de leurs filets pres- sent les flancs des filets de la douille 3, ce qui produit une déformation radiale de la douille vers l'intérieur et la met en contact de frottement avec les arbres 1 et 2. De ce faitla douille peut transmettre les forces et les couples d'un arbre à l'autre. Les angles oq sont, de préférence, suffisamment grands pour qu'une action d'autofreinage soit évitée pendant le contact de frottement entre les bagues 4 et 5 et la douille 3. Il est donc certain que la force de serrage cesse d'agir lorsque les vis 6 sont desserrées. De grands angles ont en ou- tre Pour conséquence que la force radiale souhaitée de serrage est obtenue par un déplacement relativement court des bagues 4 et 5 sur la douille 3. On obtient la force axiale requise en serrant les vis 6 avec un couple modéré. Le profil symétrique des flancs du filet de la douil- le 6 et des filets des bagues 4 et 6 a pour conséquence que les filets peuvent être formés assez facilement et que les ba- gues peuvent être vissées sur et dévissées de la douille dans chaque sens. Lorsque les bagues sont déplacées axialement en sens contraire, elles appliquent chacune une charge sur leur propre flanc de filet et, puisqu'il y a symétrie, les forces de serrage seront égales sur les deux arbres 1 et 2. On peut effectuer le déplacement soit en rapprochant les bagues lune de l'autre, soit en les écartant l'une de l'autre. Les dépla- cements désirés peuvent être obtenus grâce à des dispositions appropriées des vis et des trous taraudés dans l'une ou dans les deux bagues 4 et 5. Du fait que la douille 3 présente une résistance relativement faible à la déformation radiale et que les extrémités des arbres 1 et 2 sont enfermées chacune dans une bague 4 ou 5, les tolérances dimensionnelles des ar- bres peuvent être grandes sans gêner la fonction de liaison. Par exemple, si l'arbre 1 est de plus petit diamètre que l'ar- bre 2, la bague 5 est déplacée sur la douille 3 davantage que la bague 4, lorsque les vis 6 sont serrées. La figure 2 représente un exemple de réalisation du dispositif dans lequel deux arbres 9 et 10 à extrémités cy- lindriques sont accouplés au moyen d'un manchon extérieur il qui comporte un alésage dont le filetage correspond au file- tage de la surface extérieure de la douille 3 de la figure 1. Des organes annulaires 12 et 13, dont les surfaces extérieures sont pourvues de filets correspondants, sont placés dans l'a- lésage du manchon 11 et entourent chacun l'un des arbres res- pectifs 9 et 10. Des vis 14 sont disposées de la même manière que les vis 6 de la figure 1, afin de réaliser un déplacement axial des bagues 12 et 13 et, de ce fait, une déformation ra- diale et un serrage radial de ces bagues sur l'arbre concerné. Il est préférable que les bagues 12 et 13 soient rainurées a- xialement pour faciliter leur déformation radiale. Le présent exemple de réalisation permet des différences dimensionnelles assez importantes entre les arbres, mais un montage coaxial correct de ceux-ci est plus difficile. D'autres exemples de réalisation de la présente in- vention que ceux qui ont été décrits ci-dessus, sont bien en- tendu possibles. Les bagues 4 et 5 peuvent ainsi, par exemple, être équipées de brides dans lesquelles-sont disposées les vis de serrage. Des organes à alésages cylindriques peuvent é- galement être accouplés au moyen d'un dispositif suivant la présente invention; dans ce cas, la douille ou les organes annulaires se déformeront radialement vers l'extérieur pour entrer en contact avec leur alésage associé lorsque les or- ganes annulaires seront déplacés axialement. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au con- traire susceptible de variantes et de modifications qui appa- raîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour accoupler deux éléments (1, 2 ou 9, 10) à extrémités cylindriques, comprenant une douille (3) ou manchon (11) disposé au voisinage des deux extrémités des éléments et au moins un organe annulaire (4, 5, 12, 13) qui, par un réglage axial le long d'une partie non cylindrique de la douille ou manchon, provoque un serrage avec enconséquence un contact de frottement contre les extrémités cylindriques, ce qui permet de transmettre des forces et des couples par l'intermédiaire de la douille ou manchon reliant les éléments, ce dispositif étant caractérisé en ce que la partie non cylin- drique de la douille (3) ou manchon (11) est constituée d'une partie équipée de filets dont les profils de chacue côté des flancs forment en coupe longitudinale des angles égaux oc avec l'axe de la douille ou manchon; et en ce que les filets coopè- rent avec les filets correspondants de deux organes annulaires (4, 5 et 12. 13) qui sont montés en liaison sur chaque extré- mité cylindrique et qui sont axialement mobiles l'un par rap- port à l'autre et par rapport à la douille ou manchon sans tourner par rapport à ceux-ci. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'il comprend plusieurs vis (6) disposées dans des trous axialement tauraudés (7) dans l'un des organes annulai- res (4) et comportant des parties (8) qui coopèrent avec l'au- tre organe annulaire (5) pour permettre le déplacement axial relatif de ces éléments annulaires au moyen de la rotation des vis.