Brevet FR2499184A1 — publié le 19820806

"Accouplement flexible Dour arbres" La présente invention concerne un accouplement flexible utilisé pour accoupler correctement deux arbres tournants. I1 est généralement difficile de faire en sorte que les axes de deux arbres tournants soient correctement alignés au moyen d'accouplements du type fixe. Lorsque deux arbres nordi alignés accouplés fermement par un accouplement rigide sont entraînés, le palier de l'élément de support d'arbre ou une autre partie de la machine est soumis à des efforts excessifs. En outre, si on fait varier le couple appliqué à l'arbre, le défaut d'alignement des arbres fait apparaître des vibrations de ces derniers.Ces situations défavorables peuvent provoquer ---------- une rupture de certaines parties de machine, entraînant ainsi un arrêt du fonctionnement de la machine. I1 est donc souhaitable que deux arbres non alignés soient accouplés dans le prolongement l'un de l'autre au moyen d'accouplements flexibles, afin d'éviter que des efforts excessifs s'exercent sur certaines parties de la machine lorsque les arbres sont entraînés, afin de transmettre correctement le couple de l'arbre et afin de réduire les chocs et les vibrations dans les arbres. Les accouplements flexibles pour arbres sont en fait largement utilisés pour accoupler directement deux arbres dans la fabrication des pompes, des générateurs, des moteurs, des ventilateurs, etc, et il existe divers types et classes de ces accouplements, comme par exemple le type à brides, le type à engrenages, le type à chaîne à rouleaux, le type à éléments flexibles en caoutchouc, le type à éléments flexibles en acier, etc. Chacun de ces types utilise un élément d'accouplement flexible qui présen- te une forme particulière et qui est réalisé en caoutchouc, en cuir, en résine plastique, ou sous la forme d'une chaîne à rouleaux, d'un ressort métallique, d'un engrenage, etc. L'invention a pour but de réaliser un accouplement pour arbres qui diffère des accouplements appartenant aux types indiqués ci-dessus, et qui présente une structure sim ple, une bonne flexibilité et une longue durée de vie. Ccnformément à l'invention, l'accouplement pour arbres est réalisé en découpant une feuille de métal flexible et élastique pour lui donner une forme circulaire, en dilatant la partie centrale de la feuille de métal circulaire, ce qui définit une partie circulaire concentrigue dont le diamètre intérieur est égal au diamètre extérieur du moyeu de l'accouplement destiné à entre accouplé à cette partie, en formant dans la partie circulaire concentrique un certain nombre de fentes triangulairce disposées tangen- tiellement et équidistantes, en formant dars une autre feuille de métal circulaire un certain nombre de fentes triangulaires disposées tangentiellement dans une direction opposée à celle des fentes triangulaires formées précédemment et en empilant de façon alternée les feuilles de métal dilatées. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mcde de réalisation, donné à titre non limitatif. La suite de la description se réfère aux dessins annexés sur lesquels Les figures 1 et 2 sont des vues de face qui montrent l'élément d'accouplement d'arbres de l'invention; La figure 3 est une coupe selon la ligne I-I de la figure 1; La figure 4 est une vue de gauche de la structure de la figure 5, montrant partiellement la section des éléments flexibles; La figure 5 est une coupe qui montre l'acccuple- ment pour arbres constitué au moyen des éléments flexibles de l'invention; et Les figures 6 et 7 sont des représentations schématiques qui montrent des conditions d'entraînement, conformément à l'invention. On découpe une feuille de métal 1, flexible et élastique,pour lui donner une forme circulaire. Comme le montre la figure 1, on poinçonne la partie centrale de la feuille de métal circulaire et on la dilate. On forme dans la feuille de métal circulaire une partie circulaire concen trique dont le diamètre intérieur est égal au diamètre extérieur du moyeu 5 de l'accouplement destiné à être accouplé à la feuille de métal. On poinçonne un certain nombre de fentes triangulaires 2 dans la partie centrale de la feuille de métal dilatée de manière que les fentes soient disposées tangentiellement au diamètre intérieur de la partie circulaire concentrique. On fabrique en outre, comme le montre la figure 2, une autre feuille de métal circulaire dans laquelle les fentes triangulaires 2' sont disposées tangentiellement dans la direction opposée à celle des fentes mentionnées précédemment.On empile ensuite un grand nombre de fois une feuille de métal dilatée comportant les fentes dans une direction et l'autre feuille de métal dilatée comportant les fentes dans la direction opposée, et on munit l'empilage de feuilles de métal de trous de vis, 4, destiné être utilisés pour le montage et la transmission du couple de l'arbre. On introduit ensuite l'élément flexible représenté sur la figure 4 dans le moyeu 5 de l'accouplement représenté sur la figure 5, et on le fixe fermement au moyen d'un collier 6 et de vis 7. On soumet la partie 3 à un traitement thermique qui renforce encore sa résistance et sa flexibilité. La référence 9 sur les dessins désigne l'arbre d'entrat- nement et la référence 9' désigne l'arbre entraîné.Les références 8, 8' désignent les clavettes qui solidarisent les moyeux 5, 5' de l'accouplement et les arbres 9, 9', et les références 7, 7' désignent des vis. La référence 10 désigne le manchon qui relie l'arbre d'entraînement et l'arbre entraîne. Le dispositif de l'invention constitué par les éléments mentionnés ci-dessus, est utilisé en association avec deux arbres, comme le montre la figure 6. Les fentes 2, 2' des feuilles de métal empilées sont disposées tangentiellement par rapport au moyeu 5 de l'accouplement et la direction des fentes d'une feuille de métal est opposée à la direction des fentes de la feuille de métal suivante, comme le montre la figure 4, si bien qu'il n'y a aucune déformation de torsion dans les deux feuilles de métal, sous l'effet d'une simple traction tangentielle, même si le sens de rotation de l'arbre est inversé. On a ainsi le même effet que si les feuilles de métal ne comportaient pas de fentes.Ainsi, même s-i les feuilles de métal sont soumises à un couple, elles peuvent transmettre le couple correspondant à la résistance maximale de ces feuilles de métal, sans faire apparaître de déformations de torsion dans les feuilles de métal. Du fait que, comme le montrent les figures i et 2, la feuille de métal est dilatée dans sa partie centrale et comporte des fentes triangulaires, lorsque deux arbres sont disposés parallèlement l'un à l'autre en étant décalés, comme le montre la figure 6, ou lorsqu'ils se coupent sous un angle &commat;, comme le montre la figure 7, ou lorsqu'ils se déplacent mutuellement dans la direction des axes des arbres, les feuilles de métal dilatées peuvent accepter ces conditions, elles se déforment de manière flexible et elles transmettent le couple maximal de l'arbre. L'invention présente donc les avantages suivants en comparaison des accouplements de l'art antérieur 1. Du fait que la structure de l'accouplement flexible pour arbres correspondant à l'invention est très simple et facile à fabriquer, e temps nécessaire à l'assemblage ou au démontage est court et la mise en oeuvre du dispositif de l'invention n'offre aucune difficulté. 2. Du fait que l'accouplement de l'invention est capable de transmettre un couple élevé malgré ses faibles dimensions, les forces d'inertie qui se manifestent dans l'accouplement sont très faibles. 3. Du fait que la partie dilatée des feuilles de métal comporte les fentes , elle a une bonne flexibilité. Même si deux arbres sont parallèles ou se coupent mutuel le ment sous un certain angle ou se déplacent dans la diréction de leur axe, ils ne sont pas soumis à une force excessive. De plus, l'accouplement de l'invention a une bonne action d'amortissement des vibrations des arbres, grâce à quoi il peut fonctionner en silence et en douceur. 4. Du fait que l'accouplement de l'invention est une structure qui transmet le couple non par une action de friction mais par une force de traction dans des feuilles de métal de structure simple, il n'y a aucune usure de frottement due à une friction sur du métal, aucune lubrification, comme par exemple par l'introduction de graisse, et aucune agglomération de poussière et de débris dans l'accouplement. 5. Du fait de l'utilisation de feuilles de métal dans l'accouplement de l'invention, il n'y a aucun vieillissement d'éléments non métalliques, comme par exemple du caoutchouc, sous l'effet d'une longue utilisation, et il n'y a aucune usure par frottement due au frottement des éléments. L'accouplement de l'invention a donc une longue durée de vie. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVEND I CATI ON Accouplement flexible pour arbres, caractérisé en ce qu'il comprend : une première feuille de métal flexible obtenue par découpage lui donnant une forme circulaire et par dilatation de sa partie centrale pour donner une forme annulaire courbe, cette première feuille de métal comportant un certain nombre de fentes triangulaires disposées tangentiellement dans sa partie circulaire concentrique; cette partie circulaire concentrique de la feuille de métal cIrcu- laire ayant un diamètre intérieur égal au diamètre extérieur du moyeu de l'accouplement qui est destiné à être accouplé à la feuille de métal; une seconde feuille de métal comportant un certain nombre de fentes triangulaires disposées tangentiellement dans une direction opposée à celle des fentes triangulaires de la première feuille de métal, la seconde feuille de métal et la première feuille de métal étant juxtaposées alternativement un gray nombre de fois; et un moyeu ,1'accouplement fixé aux feuilles de métal constituées par les première et seconde feuilles de métal en utilisant pour cette fixation des troue de vis, afin de transmettre le couple vers la partie circonférencielle extérieure des feuilles de métal, le couple étant ensuite transmis à un collier et un boulon; et en ce que la partie centrale des feuilles de métal est soumise à un traitement thermique pour améliorer leur résistance et leur flexlbili- té.