Brevet FR2530020A1 — publié le 19840113

L'invention concerne des machines d'équilibrage dynamiques et en particulier un système de commande à faible énergie et à faible bruit pour faire tourner dyna- miquement un ensemble de roue et de pneumatique à équi- librer. Jusqu'ici, dans un équipement d'équilibrage dynamique pour faire tourner un ensemble de roues et de pneumatiques pour l'équilibrage, cet ensemble a été entraîné de façon typique avec une puissance et une vitesse relati- vement élevées, par exemple de l'ordre de 0,745 k W et de 500 tr/min, pour maintenir un rapport approprié de signal sur bruit On a observé que le bruit d'un système d'entraînement du type décrit nécessite d'être inférieur à la racine carrée de la vitesse de rotation pour maintenir le rapport nécessaire On a observé également que les signaux provenant du système varient comme le carré de la vitesse de la roue La pratiqué antérieure a consisté à faire tourner les ensembles de roue et de pneumatique sur des systèmes d'entraînement dynamiques à la vitesse relativement élevée mentionnée ci-dessus On a découvert maintenant que la plupart des difficultés qui ne permettent pas d'obtenir un rapport signa I/bruit, approprié proviennent de l'utilisation de courroies d'entraînement non élastiques et de moyens externes de mise sous tension qui agissent sur elles. Selon la présente invention, on propose un système de commande pour une machine d'équilibrage dyna- mique dans laquelle la rotation de l'ensemble de roues et de pneumatiques peut être réduite à une vitesse rela- tivement faible et fiable de rotation de l'ordre de tr/min (c'est-à-dire environ 40 % de la vitesse des équipements actuels) pour ainsi fournir un grand nombre d'avantages importants Un système d'entraînement tel que divulgué peut utiliser un moteur d'une puissance d'en- viron seulement 0,124 k W, ce qui contraste avec un moteur habituel de 0,745 k W cor;îtle ceux atilisés ae Luellemnent. Cette réduction de la vitesse de rotation et de l'énergie permet l'élimination du capuchon de sécurité habituel qui est normalement placé sur la roue tournante De plus, l'utilisation de moyens de tension correspondants agissant sur les courroies a été aussi supprimée, ce qui réduit davantage le bruit dans le système de commande et dans les dispositifs électroniques ainsi que le coût de fabri- cation Finalement, le système de commande divulgué selon la présente invention a l'avantage de permettre le montage du moteur de commande et de l'arbre de support de l'ensemble de roue et de pneumatique sur des centres fixes avec un espacement prédéterminé l'un par rapport à l'autre. En bref, les machines d'équilibrage dynamique du type décrit ont utilisé jusqu'ici une courroie non élastique nécessitant des moyens de mise sous tension agissant contre la courroie de manière qu'un moteur puisse faire tourner l'arbre d'entraînement L'utilisation d'un système de commande robuste de ce type est bruyante Ainsi, pour permettre l'obtention d'un rapport approprié signal sur bruit la vitesse de-rotation a dû être augmentée Ceci à son tour nécessite un moteur plus grand tandis que la vitesse plus élevée requiert l'utilisation d'un capuchon de sécurité situé sur l'ensemble de roue' et de pneumatique tournant à grande vitesse. En général, dans une machine d'équilibrage de roue dynamique, on fournit un système de commande pour faire tourner un ensemble de roue et de pneumatique qui comprend un arbre d'entraînement dont une extrémité est disposée et est prévue pour recevoir de manière facile- ment amovible une roue à équilibrer Des paliers sont employés pour supporter l'arbre en rotation L'arbre de commande transporte à une extrémité une poulie pour rece- voir une commande par courroie autour de cette poulie. Un moteur entraînant une seconde poulie sert à faire tourner l'ensemble de roue et de pneumatique par l'intermédiaire du moyen de commande par courroie entraînée autour des poulies et d'étendant entre la première et la seconde poulies La courroie a un module d'élasticité suffisant pour fournir sensiblement toute la tension dont elle a besoin pour être entraînée autour des poulies et entre celles-ci, les deux poulies pouvant tourner sur des centres fixes De préférence, la courroie comporte en fait plusieurs courroies disposées l'une à côté de l'autre, chaque courroie étant caractérisée par ce module d'élasti- cité. En général, la présente invention permet de fournir un système de commande amélioré pour des machines d'équilibrage dynamique de roues de manière à obtenir un système d'entraînement de peu d'énergie et de faible bruit pour une telle machine et de telle façon que la vitesse de rotation de la roue et du pneumatique à équilibrer puisse être suffisamment réduite pour permettre la suppres- sion du capuchon de sécurité ainsi que l'utilisation d'un moteur de commande bien plus petit et d'une puissance inférieure. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement de la description d'une forme de réalisation détaillée qui suit et qui est faite à titre d'exemple en référence à la figure unique du dessin qui constitue une vue en perspective schématique avec parties arrachées d'un système de commande selon la présente invention. Une machine d'équilibrage dynamique de roue 10 transporte un ensemble 15 formant enveloppe et support et comprenant un arbre de commande allongé 11 et des paliers tels que les blocs de paliers 12, 13 qui permettent d'accueillir l'arbre tournant-11 Une extrémité de l'arbre 11 est disposée et est prévue de manière à recevoir de façon aisément amovible un ensemble de roue et de pneu- matique 14 à équilibrer. Des éléments détecteurs appropriés 16, 18 associés à des supports passifs 17, 19 transportent les ensembles de paliers 12, 13 par rapport à une paroi de l'enveloppe tubulaire 21 de forme rectangulaire, - Une base fixe appropriée 22 supporte l'enveloppe 21 et au moyen de dispositifs de fixation appropriés l'enveloppe 21 sur la base 22 pour déterminer un emplace- ment fixe pour l'axe de rotation de l'arbre 11. Les moyens permettant de faire tourner l'arbre 11 comprennent un moteur d'entraînement 24 monté sur la base 22. Le moteur 24 comprend une broche 26 de prélève- ment de puissance entraînant une poulie 27 L'arbre 11 comporte une poulie 28 à une extrémité pour pouvoir faire tourner cet arbre Les deux poulies 27, 28 se trouvent dans un plan sensiblement commun de telle manière que plu- sieurs courroies de commande 29, 31, 32, 33 puissent être entraînées autour des poulies et s'étendent autour de celles-ci Chacune des courroies 29, 31-33 est suffisamment élastique pour pouvoir saisir les deux poulies 27, 28 lorsqu'elles sont entraînées par le moteur 24 de manière à faire tourner l'arbre 11 sans avoir besoin de moyens de mise sous tension agissant contre les courroies De pré- férence, les courroies d'entraînement ont un module d'6 las- ticité permettant un allongement de l'ordre de 20 % de leur longueur de telle sorte que la tension de ces courroies soit dérivée sensiblement uniquement de l'élasticité de la courroie elle-même. Les moyens permettant de maintenir les courroies axialement sur les deux poulies comprennent un ensemble de quatre gorges 27 a, 27 b, 27 c et 27 d formées autour de la poulie 27 de manière à entrer en contact avec une courroie associée parmi les courroies 29, 31-33 La poulie 28 comporte des rebords extrêmes 34, 36 à ses ex- trémités. Ainsi, les poulies 27, 28 fonctionnent sur des centres fixes à une distance prédéterminée l'une de l'autre. En fonctionnement, à mesure que la poulie de commande 27 contacte les courroies relativement élastiques celles-ci tendent à saisir leurs parties de gorges associées 27 a-27 d de telle manière qu'il n'y ait pas besoin d'une tension extérieure sur la courroie Par exemple, en conjonction avec la courroie 33, lorsque la poulie 27 tourne dans la direction de la flèche 37, le brin inférieur 33 a sera tiré vers la poulie 27 tandis que le brin supérieur 33 b sera fourni à la poulie 28 En même temps, le brin 33 a saisira la poulie 28 et la forcera à tourner dans la direction de la flèche 38. Tandis que l'appareil du type décrit peut fonctionner avec une seule courroie élastique, l'utilisa- tion de plusieurs de ces courroies permet à cet appareil de continuer son travail même si une ou plusieurs de ces courroies est usagée et casse En même temps, il n'est pas nécessaire d'arrêter l'utilisation de l'équipment en attente de la fourniture d'une courroie de remplacement. Comme indiqué ci-dessus, chacune des courroies comprend un premier et un second brins s'étendant entre les poulies 27, 28 et on voit facilement d'après la description ci-dessus que les courroies sont disposées dans une position de commande entre les deux poulies par la rotation de l'une d'entre elles pour permettre la rotation de l'arbre 11 sans avoir besoin de moyens de mise sous tension agissant contre les courroies. En conséquence, on élimine ainsi une première source de bruit et la vitesse de rotation d'un ensemble quelconque 14 de roue et de pneumatique peut être réduite de façon importante à une proportion de l'ordre de 40 % de celle qu'on jugeait précédemment nécessaire pour pouvoir obtenir un rapport approprié de signaux sur bruit. Corollairement, l'énergie de commande est réduite d'envi- ron 80 % Ainsi, un moteur d'une puissance de 0,124 k W c'est-à-dire réduit au sixième de ce qui était précédemment nécessaire peut être utilisé. Finalement, on note qu'en dérivant sensiblement toute la tension des courroies élastiques de commande les deux brins supérieur et inférieur des courroies restent supportés librement et se déplacent sans avoir de moyens de mise sous tension exerçant sur eux une aàtion. REVENDI CATIONS 1 Machine d'équilibrage dynamique de roue comprenant un systèrma d'entraînement pour faire tourner un ensemble de roue et de pneumatique, qui comporte un arbre de commande ( 11), des paliers( 12, 13) supportant l'arbre ( 11) de manière qu'il puisse tourner, l'une des extrémités de l'arbre étant disposée et prévue pour rece- voir de façon facilement amovible la roue ( 14) à équili- brer, une première poulie ( 28) fixée de manière à tourner avec l'arbre ( 11), un moteur d'entraînement ( 24) et une seconde poulie ( 27) entraînée par le moteur, machine caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour monter la première et la seconde poulies ( 28, 27) à une distance prédéterminée l'une par rapport à l'autre, des courroies de commande ( 29, 31-33) entratnées autour de la première et de la seconde poulies ( 28,27) et s'étendant entre celles-ci, et en ce que les courroies ( 29, 31-33) ont un module d'élasticité suffisant pour avoir sensiblement toute la tension nécessaire lorsqu'elles sont entraînées par le moteur ( 24). 2 Machine selon la revendication 1, caracté- risée en ce que les courroies sont disposées l'une à côté de l'autre et sont entraînées autour des poulies ( 28, 27) et s'étendent entre cellesci, chacune des courroies individuelles ayant un module d'élasticité suffisant pour fournir sensiblement toute la tension nécessaire lors de l'entraînement par le moteur ( 24). 3 Machine selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le module d'élasticité permet de fournir un allongement de l'ordre de 20 % de la longueur des courroies, la mise sous tension des courroies n'étant dérivée sensiblement que de l'élasticité de celles-ci lorsqu'elles sont entraînées autour des poulies ( 28, 27). 4 Machine selon la revendication 2, caracté- risée en ce que les courroies ( 29, 31-33) sont suffisamment élastiques pour qu'elles puissent saisir les deux poulies ( 28, 27) lors de l'entraînement par le moteur et de manière à faire tourner l'arbre ( 11) sans que les courroies subissent l'action de moyens de mise sous tension qui agiraient sur elles. Machine selon la revendication 2, dans laquelle les courroies ( 29, 31-33) de commande sont en- traînées autour de la première et de la seconde poulies ( 28, 27) et s'étendent autour de celles-ci de manière à définir des premier et des second brins ( 33 a, 33 b) pour chacune des courroies, caractérisée en ce que chacun des brins est librement supporté entre les poulies ( 28, 27) de manière à se déplacer sans moyen de tension agissant sur les courroies, celles-ci étant d'une dimension suffi- sante et étant élastiques de manière à pouvoir saisir les deux poulies ( 28, 27) pour faire tourner l'arbre ( 11), l'un des brins ( 33 a) des courroies étant tiré par la rota- tion de la seconde poulie ( 27) de manière à développer une tension suffisante dans les courroies pour leur per- mettre de maintenir leur serrage autour de chaque poulie pour faire tourner l'arbre ( 11).