Brevet FR2510697A1 — publié le 19830204

L'invention concerne une chaîne à éclisses pour variateur de vitesse à disques coniques, dont les pièces d'articulation réunissant les différents mail- lons sont réalisées sous forme de pièces basculantes insérées dans des évidements des éclisses Les surfa- ces frontales des pièces basculantes transmettent les efforts de friction entre les disques de frottement et la chaîne à éclisses. De telles chaînes à éclises sont connues sous des formes variées, décrites Par exemple dans les brevets allemands l 065 685, 1 119 065, l 302 795 et 2 356 289 Dans ces agencements, les pièces d'articu- lation sont formées chacune par une paire de pièces basculantes, qui s'appuient l'une sur l'autre par des surfaces de basculement tournées l'une vers l'autre et qui sont liées en rotation, par des formes coopéran- tes, aux éclisses appartenant à 'Leur maillon A cet effet, les pièces basculantes sont en contact par toute leur surface avec le contour intérieur de l'ouverture des éclisses Ces brevets montrer;t également que les chaînes peuvent être à double éclisse (par exemple brevet allemand 1 065 685) ou à triple éclisse (brevet allemand 1 119 065, figure 14) La construction à double éclisse, conduit à un espacement plus grand entre les pièces d'articulation dans la direction de déplacement, mais est plus étroite transversalement à cette direction, alors que la construction à triple éclisse, qui est plus large transversalement à la direc- tion de déplacement de la chaîne, permet par contre une réduction de la distance entre les pièces d'articula- tion et donc une réduction du pas de la chaîne. Le pas de la chaîne est important à plus d'un point de vue D'un côté, par le nombre de pièces d'articulation que la chaîne peut comporter par unité de longueur, et donc par le nombre de leurs surfaces frontales, il détermine l'effort de frottement trans- missible entre les disques de frottement et la chaîne. D'un autre côté le pas influe fortement sur le bruit de fonctionnement de la chaîne, car l'arrivée des pièces basculantes entre les disques coniques produit un cognement qui est d'autant plus bruyant que le pas est grand Enfin, lorsque le pas est grand,,l'allure de la chaîne dans l'arc d'enroulement entre les disques coniques est fortement polygonale, et présente donc des cassures relativement marquées dans la direction des efforts, ce qui naturellement est défavorable. C'est pourquoi on devrait préférer les chai- nes à triple éclisse Mais ces chaînes sont peu utili- sées en pratique car transversalement à la direction de déplacement, elles ont une largeur moitié plus importante qu'une chaîne à double éclisse de meme rendement Ceci conduit, par suite du poids correspon- dant plus important, à un supplément de contraintes centrifuges et, par suite de la plus grande distance entre les disques coniques, à une taille accrue de l'ensemble du variateur La suppression de ces incon- vénients l'emporte de loin sur les considérations au sujet du pas de la chaîne. Compte tenu de cela, la demande de brevet français N O 81 13942, non publiée à la date de prio- rité dont bénéficie ltinvention, propose des solu- tions permettant de réduire nettement le pas d'une telle chaîne à éclisses, de façon à rendre la marche de la chaîne plus silencieuse, les efforts transmissi- bles plus importants, et la structure polygonale plus favorable Pour cela les pièces basculantes appariées s'appuient essentiellement contre les barrettes termi- nales radiales de l'éclisse appartenant à leur maillon, en deux points d'appui espacés radialement l'un de l'autre et entre lesquels la surface de la pièce -10697 basculante tournée vers la barrette terminale radiale de la lame présente un retrait La dimension radiale des pièces basculantes correspond alors à la distance entre les points d'appui. Mais dans de nombreuses applications, surtout dans le cas de variateurs industriels implantés dans des ateliers, dans lesquels ce n'est pas la solidité ou la puissance transmissible, mais le niveau sonore seul qui est d'une importance décisive, par exemple parce que l'Inspection du Travail prescrit à ce sujet des limites, qui souvent ne peuvent être respectées qu'en posant des capots insonorisants supplémentaires, qui nécessitent à leur tour des dispositions supplémentai- res pour refroidir le variateur. Le but de l'invention est de réduire le pas de la chaîne d'une manière significative, plus encore que ne le permet l'objet de la demande de brevet fran- çais Ne 81 13942 précitéeet même en admettant une réduction limitée de la puissance transmissible par la chaîne On désire que la chaîne à éclisses ne donne pas naissance, dans le variateur, à un niveau sonore supé- rieur à celui des autres organes sonores se trouvant dans le variateur, tels que pompe, pignons, ventila- teur, etc. Suivant l'invention, la chaîne est caracté- risée en ce que les pièces basculantes ont, sur au moins un de leurs côtés dont la direction générale est radiale et dans la zone de leur milieu radial, une surface de basculement concave s'étendant dans le sens de la lon- gueur des pièces basculantes, en ce que la barrette terminale radiale des éclisses adjacente à ces côtés des pièces basculantes est en prise par une surface de basculement convexe avec la surface de basculement concave, et en ce que le rayon de courbure des surfaces de basculement convexes des barrettesterminales radiales est plus petit que celui des surfaces de basculement concaves des pièces basculantes. Ainsi, les pièces d'articulation peuvent maintenant n'être constituées que d'une seule pièce basculante sur laquelle les barrettes terminales radiales pivotent directement par les surfaces de basculement précitées et non plus, comme jusqu'alors, par l'intermédiaire d'une deuxième pièce basculante On rapproche ainsi considé- rablement les points d'articulation, ce qui entraîne, par comparaison avec les cas discutés plus haut, une réduction du pas de 33 % à 56 % suivant la forme de la chaîne Bien entendu, la réduction du nombre de pièces basculantes s'accompagne d'une réduction de la surface de frottement entre les pièces basculantes et les dis- ques coniques Mais on peut compenser cela sans grande difficulté en agrandissant les pièces basculantes dans le sens radial D'ailleurs une compensation partielle résulte déjà de l'invention elle-même, puisque la nette diminution du pas de la chaîne, entraîne un accroissement du nombre des points d'articulation. On a constaté que la chaîne à éclisses conforme à l'invention donne naissance à un niveau sonore si réduit qu'il est égal ou inférieur à celui des autres pièces du variateur, de sorte que le bruit de la chaîne à éclisses n'est désormais plus dominant. C'est au milieu que les barrettes terminales radiales des éclisses sont soumises aux contraintes les plus fortes Elles y ont pourtant leur section la plus large par suite de l'appariement, conforme à l'invention, entre la surface convexe de basculement des barrettes terminales radiales et la surface con- cave de basculement des pièces basculantes Pour augmenter encore la charge admissible par les barret- tes terminales radiales, on peut utilement élargir leur section sur leur côté extérieur, radialement à l'inté- rieur et à l'extérieur Ceci augmente bien un peu le poids de la chaîne à éclisses, mais il a été constaté qu'on retrouve pratiquement la puissance transmissible des chaînes à éclisses connues, tout en bénéficiant de la réduction très importante du pas de chaîne. Grâce à la forme concave/convexe de chaque appariement des surfaces de bascu Tement, les surfaces qui subissent effectivement la pression superficielle du fait de la flexibilité des surf-ces d'appui, qui sont courbées dans le même sens,scât nettement plus grandes qu'avec d'autres appariements imaginables. On peut donc faire basculer les pièces basculantes directement sur les barrettes terminales radiales des éclisses sans rencontrer de problèmes d'usure. De leur autre côté dont la direction générale est radiale, les pièces basculantes peuvent avantageu- sement s'appuyer contre les barrettes terminales radia- les adjacentes des éclisses correspondantes, par l'in- termédiaire de deux points d'appui espacés radialewent l'un de l'autre et entre lesquels la surface de la pièce basculante tournée vers les barrettes terminales présente un retrait, tandis que la dimension radiale des pièces basculantes correspond sensiblement à la distance entre les points d'appui Ainsi les éclisses formées de manière correspondante s'appuient, avec un de leurs évidements, sur les pièces basculantes, par l'intermédiaire des deux points d'appui qui sont à la base de la demande de brevet antérieure, ce qui permet de bénéficier des avantages qui résultent de cette dernière, tandis qu'avec l'autre évidement, les éclisses pivotent, par la surface de basculement, sur la pièce basculante associée à cet évidement. Mais on peut également apparier les pièces basculantes avec les barrettes terminales radiales correspondantes des éclisses de la même façon des deux côtés des pièces basculantes Ces dernières ont alors, des deux côtés, la même forme de surface de bascule- ment concave, de sorte qu'elles sont symétriques par rapport à leur plan radial médian, ce qui naturelle- ment est vrai aussi pour les éclisses de la chaîne. Enfin les éclisses peuvent être dépourvues de barrette radiale médiane entre les évidements pour les pièces basculantes Ceci entraîne une économie de poids importante sur les maillons, qui fait plus que compenser l'augmentation de poids indiquée plus haut causée par l'élargissement des barrettes terminales radiales. On obtient un autre avantage décisif par rapport aux articulations connues lorsque les pièces basculantes ont, dans l'ouverture des éclisses située du côté de la barrette terminale convexe, un jeu radial intérieur et extérieur Comme la combinaison concave/convexe des surfaces de basculement constitue une articulation qui se centre d'elle-même, les arti- culations basculantes n'ont plus besoin de guidage sur leurs côtés supérieur et inférieur, de sorte que le frottement correspondant est supprimé On parvient ainsi à une articulation pour chaînes à haut rendement qui n'effectue plus plus qu'un déroulement pur et offre donc un degré élevé d'efficacité avec de faibles pertes par frottement. D'autres particularités et avantages de l'in- vention résulteront encore de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exem- ples non limitatifs: la figure 1 est une vue en élévation laté- rale de la chaîne à éclisses suivant l'invention; la figure 2 est une vue en coupe suivant le plan II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe suivant le plan III-III de la figure 2; les figures 4 à 6 représentent diverses formes d'éclisses pour une chaîne suivant les figures 1 à 3; la figure 7 représente une éclisse d'une autre forme de chaîne conforme à l'invention; et la figure 8 représente une vue de côté de la chaîne utilisant les éclisses conformes à la figure 7. Les figures l à 3 représentent une chaîne à éclisses, dite à triple éclisse La chaîne se compose d'éclisses 1, dont une est représentée sur la figure 4. Les éclisses ont des évidements 2 et 3, dans lesquels sont introduites des pièces basculantes 4, toutes de la même forme. Sur un de leur côté dont la direction géné- rale est radiale, et à leur milieu radial, les pièces basculantes 4 ont une surface de basculement concave 5 s'étendant dans le sens de la longueur des pièces basculantes, tandis que la barrette terminale radiale 6 des lames l appuyée sur ce côté des pièces basculan- tes 4 présente une surface de basculement convexe 7 correspondant à la surface concave 5 et dont le rayon est plus petit que celui de cette dernière. De plus, l'évidement 3 des lames 1 qui appar- tient aux barrettes terminales radiales 6 est dimen- sionné de manière que la pièce basculante 4 puisse y effectuer son basculement. De l'autre côté dont la direction générale est radiale, les pièces basculantes 4 s'appuient contre les barrettes terminales radiales 8 adjacentes par l'in- termédiaire de deux points d'appui 9 et 10 radialement espacés l'un de l'autre Entre ces derniers, la surface de la pièce basculante tournée vers les barrettes terminales 8 présente un retrait 11 La dimension radiale des pièces-basculantes 4 correspond sensible- ment à la distance entre les points d'appui 9 et 10. Comme le montrent les figures 1 et 4, l'évi- dement 2 des éclisses 1, qui est limité par les barret- tes terminales radiales 8, a essentiellement le contour des pièces basculantes 4, excepté l'écart laissé libre relativement aux pièces basculantes du fait du retrait de matière 11. Comme le montrent les figures 2 et 3, les paquets d'éclisses sont maintenus entre eux par des éclisses-étriers 12, qui sont formées pratiquement de deux éclisses extérieures réunies par un étrier cou- vrant le paquet Sices éclisses -étriers sont deux fois moins épaisses que les autres éclisses, on obtient sur la chaine représentée sur les figures 1 à 3, en ce qui concerne la section portante, une chatne ayant chaque fois trois éclisses portantes par maillon. C'est la figure 3 qui montre le mieux les faces frontales 13 des pièces basculantes 4, qui sont en contact frottant avec les disques coniques du varia- teur, que l'on n'a pas représentées. Comme on le-voit par ailleurs, sur les figures 1 et 4, les barrettes terminales radiales 6 ont inté- rieurement et extérieurement des élargissements de section 14 et 15 ainsi qu'un autre élargissement de section extérieur 16 au milieu, de sorte que le maillon peut subir une contrainte plus forte Les rétrécisse- ments concaves qui se trouvent entre les élargissements 14 à 16 sont nécessaires à la liberté de mouvement de la pièce basculante suivante. Comme l'appui en deux points des pièces basculantes 4 sur leur côté gauche par rapport au dessin permet une contrainte plus faible et plus favo- rable de la matière des éclisses, on peut modifier le mode de réalisation de celles-ci suivant la figure 5. Dans cette réalisation, la section des éclisses est plus faible dans la zone de l'évidement 2 que dans celle de l'évidement 3, ce qui économise la matière et donc le poids et compense ainsi l'augmentation de poids causée par les élargissements de section 14 à 16. Une autre solution dans ce sens est représentée à la figure 6, o la barrette médiane 1 de la figure 4 a été supprimée, ce qui conduit aussi à une importante économie de matière et de poids N 7-turellement les particularités des figures 5 et 6 peuvent être combi- nees. Les figures 7 et 8 représentent un autre mode de réalisation de la chaine à éclisses ainsi que l'éclisse individuelle correspondante L'éclisse 18 représentée sur la figure 7 a, par rapport à sa verti- cale, une forme symétrique qu'on obtient en rabattant la moitié droite de la figure 4 sur le côté gauche. Ainsi, comme le montre la figure 8, les pièces bascu- lantes 19 ont aussi une section symétrique par rapport à leur médiane, de sorte que leurs deux côtés donnent appui aux barrettes terminales radiales respectivement correspondantes 20, 21 des éclisses 18, par l'inter- médiaire d'un appariement concave/convexe des surfa- ces de basculement Comme dans les réalisations des figures précédentes, aussi bien la barrette terminale radiale 20 que la barrette terminale radiale 21 ont des élargissements de sections 22 à 24 d'un côté et à 27 de l'autre côté. Dans la représentation de la figure 8, lorsque les maillons voisins basculent l'un par rap- port à l'autre, les pièces basculantes 19 basculent du demi-angle de basculement Par ailleurs, dans un but de clarté, on a omis sur la figure 8 -comme sur la figure 1, du reste les lames-étriers 12 qui apparaissent sur la figure 3. Enfin on n'a pas représenté en détail et dans chaque cas comment on empêche les pièces basculantes 4 et 19 de s'échapper latéralement de la chaîne On connaît pour cela de nombreuses possibilités, qui peu- vent ici aussi être utilisées sans difficulté. REVENDICATIONS 1 Chaine à éclisses pour variateur de vitesse à disques coniques, dont les pièces d'articu- lation réunissant les différents maillons sont réali- sées sous forme de pièces basculantes ( 4,19) insérées dans des évidements ( 2,3) des éclisses ( 1,18), les surfaces frontales ( 13) des pièces basculantes ( 4,19) transmettant les efforts de friction entre les disques de frottement et la chaîne à éclisses, caractérisée en ce que les pièces basculantes ( 4,19) ont, sur au moins un de leurs côtés dont la direction générale est radiale et dans la zone de leur milieu radial, une surface de basculement concave ( 5), s'étendant dans le sens de la longueur des pièces basculantes, en ce que la barrette terminale radiale ( 6,20,21) des éclisses ( 1,18) adjacente à ces côtés des pièces basculantes est en prise par une surface de basculement convexe ( 7) avec la surface de basculement concave, et en ce que le rayon de courbure des surfaces de basculement convexe des barrettes terminales radiales est plus petit que celui des surfaces de basculement concaves des pièces basculantes. 2 Chaîne à éclisses suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, de l'autre côté dont la direction générale est radiale, les pièces basculantes ( 4) s'appuient contre la barrette terminale radiale adjacente ( 8) des éclisses correspondantes ( 1) par l'intermédiaire de deux points d'appui ( 9,10) espacés radialement l'un de l'autre et entre lesquels la sur- face de la pièce basculante tournée vers les barrettes terminales ( 8) présente un retrait ( 11), et en ce que la dimension radiale des pièces basculantes correspond sensiblement à la distance entre les points d'appui. 3 Chaine à éclisses suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'appariement entre les pièces basculantes ( 19) et les barrettes terminales radiales correspondantes ( 20,21) des éclisses ( 18) est réalisé de la même façon des deux côtés des pièces basculantes. 4 Chaîne à lames suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les évidements ( 2) des éclisses ( 1) associés aux barrettes terminales radia- les ( 8) qui sont appuyés par deux points sur les piè- ces basculantes ( 4), correspondent à la section des pièces basculantes à l'exception du retrait ( 11) de la surface des pièces basculantes. Chaîne à éclisses suivant la revendication 1 ou 3, caractérisée en ce que les barrettes terminales radiales ( 6,20,21) comportant les surfaces convexes ( 7) des pièces basculantes présentent, sur leur côté extérieur, radialement à l'intérieur et à l'extérieur, un élargissement de section ( 14,15; 22,24; 25, 27). 6 Chaîne à éclisses suivant l'une quelcon- que des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les éclisses sont dépourvues de barrette radiale médiane entre les évidements destinés aux pièces bas- culantes. 7 Chaîne à éclisses suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les pièces basculantes ( 4, 19) ont, dans l'ouverture des éclisses située du côté de la barrette terminale radiale convexe ( 6,20,21), un jeu radial intérieur et extérieur.