Brevet FR2521667A1 — publié le 19830819

l La présente invention concerne un accouplement limiteur de cou- ple pour la protection de chaînes cinématiques de machines, et notamment d'arbres articulés pour l'entraînement de machines ou engins agricoles par la prise de force d'un tracteur, avec un moyeu' d'accouplement sur lequel est monté un manchon d'accouplement; des entraîneurs disposés par paire dans des ouvertures du moyeu et dont la face extérieure radiale porte des bossages trapézoïdaux, qui s'engagent dans des ouvertures axiales du manchon d'accouplement et prennent appui par leur face intérieure radiale sur les têtes trapé- zoidales de bossages d'appui disposés par paire et que des ressorts chargent radialement vers l'intérieur. Un accouplement limiteur de couple avec des entraîneurs à guidage radial, prenant appui par des faces inclinées sur une seconde face inclinée axiale sur une bague d'accouplement chargée par un ressort est connu (brevet de la République fédérale d'Allemagne w& 28 27 948) Les entraîneurs du brevet précité sautent des faces inclinées formant des bossages disposés sous forme de segments sur la bague d'accouplement, lors de l'apparition d'une surcharge, puis sont maintenus par ces bossages dans la position de marche libre, quand cette dernière est atteinte Pour le réenclenchement il est nécessaire d'arrêter l'entraînement, puis de faire passer l'accou- plement limiteur de couple de la zone de mouvement des entraînements dans la position de réenclenchement par rotation de la bague d'ac- couplement ou de ses bossages. Des ressorts exerçant une action radiale et logés dans les entraîneurs les font de nouveau passer dans la position d'entraî- nement Un ressort exerçant une action circonférentielle fait alors de nouveau passer la bague d'accouplement dans la position de main- tien du couple. La réalisation décrite présente l'inconvénient d'imposer un arrêt de l'entraînement pour le réenclenchement de l'accouplement limiteur de couple et une intervention manuelle pour le réenclen- chement Cela est particulièrement gênant en cas d'emploi de l'ac- couplement limiteur de couple pour la protection d'une chaîne cinématique à arbre articulé entre un tracteur et en engin agricole, car -le conducteur du tracteur est ainsi obligé de quitter son siège pot-le réenclenchement Un déclenchement fréquent de l'accouplement linateur de couple, lors du travail par exemple d'un champ pierreux entr 4 nant une réponse fréquente de l'accouplement, le conducteur di tracteur est surchargé de travail. l 'invention a pour objet un accouplement limiteur de couple *à Denclencbement automatique, garantissant que le couple prend r;ulirement appui sur les entraîneurs disposés par paire, et dont le mntage et le démontage doivent être possibles sans exercer d'effort sur les entraîneurs. Selon une caractéristique essentielle de l'invention: a) la face intérieure radiale des entraîneurs porte un épaulement représenté en coupe radiale par deux trapèzes superposés; b) l-'angle d'ouverture du trapèze extérieur de l'entraîneur est supérieur à celui du trapèze intérieur; c) les ressorts chargeant les bossages d'appui radialèment vers l'intérieur sont disposés sur un axe qui travers lesdits bossages; d) ldans la position de transmission du couple, les bossages d'appui prennent mutuellement appui sur des butées en saillie sur la face frontale des têtes trapézoïdales; e) -&as la position de transmission du couple, les têtes trapézol- d&es des bossages d'appui correspondent aux trapèzes extérieurs des entraîneurs; f) dans la position de surcharge, les bossages d'appui prennent appui par les faces frontales de leurs têtes trapézoïdales sur les faces frontales des trapèzes intérieurs des épaulements des etraîueurs; et g) dans la position de transmission du couple, les bossages d'appui A Sut maintenus par leurs têtes trapézoidales dans l'alignement des trapèzes extérieurs des entraîneurs. L* c ouplem nt limiteur de couple selon l'invention présente, par rapport aux accouplements de structure similaire, l'avantage qu'une simple réduction de la vitesse de rotation permet de produire le r&%clenchem 4 nt. Una autre avantage de l'accouplement réside dans la possibilité ?,,_ , 4, __ f - f d'un montage et d'un démontage sans effort, tout en garantissant l'action d'autocentrage Cet avantage est particulièrement favorable lors du démontage ou de la réparation d'un accouplement limiteur de couple, utilisé dans l'entraînement d'une machine agricole et devant être nettoyé ou révisé pendant le service dans les champs Un risque d'accident est en particulier évité lors du démontage par un opéra- teur non spécialisé. Un autre avantage réside dans la possibilité de faire varier sans démontage le couple transmissible de l'accouplement limiteur, à l'aide par exempled'une ouverture prévue dans le manchon d'accouple- ment - L'autocentrage de l'accouplement garantit une distribution régu- lière du couple à transmettre sur les entratneurs disposés par paire, l'un dans l'autre. Un autre avantage important de l'accouplement limiteur de couple selon l'invention réside dans le fait que le couple de déclenchement est déterminé par les faces d'appui des entraîneurs interagissant avec les bossages d'appui et le rapport de réduction fixé constructivement, et non par l'interaction des bossages trapézoïdaux des entraîneurs, s'engageant dans les évidements du manchon d'accouplement Lors de l'apparition d'une surcharge et d'une rotation relative du manchon et du moyeu d'accouplement, les bossages trapézoïdaux des entraîneurs subissent une usure qui risque d'influencer leur forme géométrique, de sorte que le couple de déclenchement une fois réglé se maintient pen- dant une période prolongée. L'action d'autocentrage de l'accouplement limiteur de couple assure en outre que toutes les pièces participant à la commande de l'accouplement peuvent être fabriquées avec des tolérances relativement grandes, sans'perturbation de l'action de-l'accouplement. Les bossages d'appui prenant appui sur les butées en saillie sur la face frontale des têtes trapézoïdales, dans la position de transmis- sion du couple, un réglage de la force exercée par les ressorts à un couple de déclenchement prédéterminé est possible avant le montage de l'accouplement et avec des dispositifs simples. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, un au moins des ressorts chargeant les bossages d'appui prend appui sur au moins une butée réglable dans le sens d'une diminution du couple. Les ressorts étant disposés sur un axe qui traverse les deux bossages d'appui et les forces exercées par les ressorts se compen- sant mutuellement, une condition minimale suffisante consiste à prévoirun réglage de la force du ressort à une extrémité de l'axe. Dans de nombreux cas, il est avantageux de prévoir la possibilité de réglage de l'accouplement dans le seul sens d'une diminution du couple, afin d'éviter que par raison de commodité, l'opérateur ne règle le couple de déclenchement de l'accouplement limiteur à une valeur trop élevée, risquant ainsi une détérioration des engins ou machines entraînés. Selon une autre caractéristique de l'invention, les bossages trapézoïdaux des entraîneurs et les évidements conjugués du manchon d'accouplement sont réalisés sous forme de trapèses obliquangles. Alors que l'accouplement limiteur de couple de modèle normal agit avec le même couple de déclenchement dans les deux sens de rota- tion, cette disposition permet de fixer des couples de déclenchement différents pour les deux sens A la limite, l'accouplement limiteur de couple est réalisable de façon qu'aucun déclenchement ne se pro- duise dans le sens de rotation non préférentiel, c'est-à-dire qu'une transmission intégrale du couple appliqué est produite Cette action est par exemple souhaitable quand une remorque chargée doit être con- duite librement en marche arrière. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, les entraîneurs sont divisés en deux suivant leur direction axiale. Cette disposition élimine simplement d'éventuelles erreurs d'ali- gnement entre les bossages trapézoïdaux des entraîneurs, s'engageant dans les évidements du manchon d'accouplement, et les épaulements des entraîneurs prenant appui sur les bossages d'appui. Selon une autre caractéristique de l'invention, des ressorts sont disposés entre les deux parties des bossages divisés. Il est ainsi possible d'accroître le couple résiduel produisant le réenclenchement de l'accouplement limiteur de couple après une surcharge. Dans une autre forme de réalisation, la face intérieure du manchon d'accouplement présente un nombre d'évidements représentant un multiple entier de celui des entraîneurs. Cette réalisation augmente d'une part la fréquence d'enclenche- ment de l'accouplement limiteur de couple et répartit d'autre part l'usure produite sur de nombreux évidements du manchon d'accouplement. Dans une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention, le dispositif d'action de l'accouplement est réalisé sur plusieurs rangées pour accroître le couple transmissible. Cette disposition permet d'accroître le couple transmissible par l'accouplement limiteur, sans augmenter le diamètre extérieur qui limite l'espace libre entre le tracteur et l'engin agricole. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exem- ples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale (suivant l'axe A-B de la figure 2) d'un accouplement limiteur de couple; la figure 2 est une section d'un accouplement limiteur de couple dans la position de transmission du couple; la figure 3 est une section d'un accouplement limiteur de couple après l'apparition d'une surcharge; et la figure 4 représente la disposition des bossages d'appui assemblés. L'accouplement limiteur de couple représenté en coupe longitudi- nale sur la figure 1 est essentiellement constitué par un moyeu embrochable 7, dans lequel sont maintenus des entraîneurs 3 et des bossages d'appui 11 Le moyeu embrochable 7 peut être fixé à l'aide de boulons 8 sur un arbre (non représenté), tel que la prise de force d'un tracteur. Le moyeu embrochable 7 est entouré par le manchon d'accouplement 2 et fixé axialement par rapport à ce dernier, à l'aide d'une bague d'accouplement 5 et d'un anneau d'arrêt axial 6 Le manchon d'accou- plement 2 peut être muni, comme l'indique la figure 1, d'une fourche I pour raccordement à un arbre articulé (non représenté). La figure 2 représente l'accouplement limiteur de couple dans la position de transmission du couple Les bossages trapézoïdaux 2 disposés radialement à l'extérieur des entraîneurs 3, s'engagent dans des évidements 18 du manchon d'accouplement Les entratneurs comportent à leur extrémité radiale intérieure un épaulement 17 représenté en coupe radiale par deux trapèze superposés 13, 15. L'angle d'ouverture du trapèze extérieur 15 de l'entraîneur est supérieur à celui du trapèze intérieur 13 Dans la position de trans- mission du couple, les entraîneurs 3 prennent appui par les faces inclinées du trapèze extérieur 15 sur les têtes 14 des bossages 11 ou les faces inclinées de ces dernières Un axe 4 traveroe les bos- sages d'appui 11, des ressorts 10 logés à l'intérieur du bossage 11 prenant appui vers l'extérieur sur des vis de réglage 9 affectées à l'axe 4. Dans la position de transmission du couple, les bossages d'appui prennent mutuellement appui sur des épaulements 16 disposés devant leurs têtes 14 Cela permet de retirer ou de replacer sans effort les entra 5 neurs 3 et les bossages d'appui 11 d'un accouplement limi- teur de couple nonchargé, lors d'un éventuel démontage. Le centrage des bossages d'appui 11 s'effectue uniquement par leur tête 14 Les ouvertures 20, dans lesquelles sont logés les bos- sages d'appui 11, présentent par rapport à ces derniers une dimension supérieure telle qu'elles ne peuvent assumer aucune fonction d'ali- gnement Un entraîneur 3 en deux parties est représenté sur la moitié inférieure de la figure 2 Le bossage 12 et l'épaulement 17 s'alignent automatiquement sur les faces conjuguées dans cette réalisation. La figure 3 représente l'accouplement limiteur de couple dans la marche libre s'établissant après l'apparition d'une surcharge Les bossages 12 des entraîneurs 3 sont sortis des évidements 18 du manchon d'accouplement 2, avec une translation radiale vers l'intérieur Les épaulements 17 repoussent simultanément les bossages d'appui radia- lement vers l'extérieur, une face plane conjuguée de leur tête venant s'appliquer sur le trapèze intérieur 13 de l'épaulement 17 de l'entraîneur 3 Le couple résiduel permettant le réenclenchement de l'accouplement dans la position de transmission du couple est rendu possible par l'interaction de la face plane de la tête 14 sur le bossage Il et des faces latérales du trapèze intérieur 13 de l'épau- lement 17 Une variation des faces inclinées du trapèze intérieur 13 permet d'adapter le couple résiduel, produisant le réenclenchement de l'accouplement aux conditions locales. Afin de permettre de faire varier le couple transmissible de l'accouplement monté, le manchon d'accouplement 2 comporte une ouverture 19 à travers laquelle il est possible d'agir sur les vis de réglage 9 à l'aide d'un outil. La figure 4 représente le jeu complet de bossages d'appui 11, qui prennent mutuellement appui par leurs épaulements 16 et, dans le mode de réalisation représenté, peuvent être introduits dans l'ac- couplement limiteur-de couple, après ce prémontage et le réglage à l'extérieur de la force exercée par le ressort qui les charge. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. ' Revendications 1 Accouplement limiteur de couple pour la protection de chaînes cinématiques de machines, et notamment d'arbres articulés pour l'en- trainement de machines ou engins agricoles par la prise de force -5 d'un tracteur, avec un moyeu d'accouplement sur lequel est monté un manchon d'accouplement; des entraîneurs disposés par paire dans des ouvertures du moyeu et dont la face extérieur radiale porte des bossages trapézoïdaux, qui s'engagent dans des ouvertures radiales du manchon d'accouplement et prennent appui par leur face intérieure radiale sur les têtes trapézoïdales de bossages d'appui disposés par paire et que des ressorts chargent radialement vers l'intérieur, ledit accouplement étant caractérisé en ce que: a) la face intérieure radiale des entraîneurs ( 3) porte un épaule- ment ( 17) représenté en coupe radiale par deux trapèzes ( 13, 15) superposés; b) l'angle d'ouverture du trapèze ( 15) extérieur de l'entraîneur ( 3) est supérieur à celui du trapèze intérieur ( 13); c) les ressorts ( 10) chargeant les bossages d'appui ( 11) radiale- ment vers l'intérieur sont disposés sur un axe ( 4) qui traverse lesdits bossages; d) dans la position de transmission du couple, les bossages d'appui ( 11) prennent mutuellement appui sur des butées ( 16) en saillie sur la face frontale des têtes trapézoïdales ( 14); e) dans la position de transmission du couple, les têtes trapézoi- dales ( 14) des bossages d'appui ( 11) correspondent aux trapèzes extérieurs ( 15) des entraîneurs ( 3); f) dans la position de surcharge, les bossages d'appui ( 11) prennent appui par les faces frontales de leurs têtes trapézoïdales ( 14) sur les faces frontales des trapèzes intérieurs ( 13) des épaule- ments ( 17) des entraîneurs ( 3); et g) dans la position de transmission du couple, les bossages d'appui ( 11) sont maintenus par leurs têtes trapézoïdales ( 14) dans l'a- lignement des trapèzes extérieurs ( 15) des entraîneurs ( 3). 2 Accouplement limiteur de couple selon revendication 1, caracté- risé en ce qu'un au moins des ressorts ( 10) chargeant les bossages d'appui ( 11) prend appui sur une butée au moins, réglable dans le sens d'une diminution du couple (vis de réglage 9 par exemple). 3 Accouplement limiteur de couple selon revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les bossages trapézoïdaux ( 12) des entrai- neurs ( 3) et les évidements conjugués ( 18) du manchon d'accouplement ( 2) sont réalisés sous forme de trapèzes obliquangles. 4 Accouplement limiteur de couple l'ensemble des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que les entraîneurs ( 3) sont réalisés en deux parties suivant leur direction axiale. 5 Accouplement limiteur de couple selon l'ensemble des revendica- tions 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce que les entraîneurs ( 3) sont chargés radialement vers l'extérieur par d'autres ressorts. 6 Accouplement limiteur de couple selon l'ensemble des revendica- tions 1, 2, 3, 4 et 5, caractérisé en ce que la face intérieure du manchon d'accouplement ( 2) présente un nombre d'évidements ( 18) représentant un multiple entier de celui des entraîneurs ( 3). 7 Accouplement limiteur de couple selon l'ensemble des revendica- tions 1, 2, 3, 4, 5 et 6, caractérisé en ce que le dispositif d'action de l'accouplement est constitué en plusieurs rangées pour accroître le couple transmissible.