Brevet FR2568331A1 — publié le 19860131

La présente invention concerne un dispositif de protection des transmissions mécaniques à mouvement rotatif contre des couples de résistances trop élevés (surcharge ou blocage des éléments entrainés). Elle peut être utilisé dans les domaines des transmissions agricole ou industrielles les plus diverses. Les dispositifs existants dans ce domaine sont du type à boulons ou chevilles de rupture unitaire ou multiples (Brevet Européen LELY nO 0003368) ou du type à friction, ou du type à billes à débrayage dans l'industrie. Dans le cas du limiteur à chevilles multiples, l'utilisateur intervient environ toutes les quarante ruptures pour recharger avec de nouvelles chevilles le dispositif. Dans le cas du limiteur à boulons de rupture, une intervention manuelle de l'utilisateur est nécessaire après chaque rupture de celui-ci. Dans le cas des limiteurs à frictions à glissements, le déclenchement n'est pas franc, donc l'utilisateur ne s'apperçoit pas toujours de ce glissement (du à un couple demandé trop élevé) et les frictions du limiteur s'usent très rapidement. De par cette usure, la limite d'efforts transmis diminue, et le glisse- ment devient de plus en plus fréquent. Autre inconvenient de ce type d'appareil dans le cas d'utilisation sur divers maté- riels agricoles sur lesquels il n'est pas toujours bien protégé des intempéries, des projections de terre et poussières, après une période d'arr4t prolongé, les frictions se collent sur les disques métalliques de pression qui s'oxydent, ce qui condamne le glissement et peut avoir de graves conséquences. Ce dispositif est donc peu fiable. Le dispositif à billes est précis mais se réarme après chaque rotation complète, automatiquement sur certain type ou par rotations inverses manuelles ou commandées mécaniquement, exécutées par l'utilisateur pour d'autres types. Le dispositif décrit ci-après à titre d'exemple de réali- sation et faisant référence aux figures 1 en vue de face en coupe A-A et 2 en vue de gauche en coupe B-B, peut faire face aux inconvenients cités précédemment. Pour cela il est necessaire d'intercaller sur la trans- mission de la machine à protéger un mécanisme compact, formé d'un boitier (7)(fig. 1 et 2) entrainé par l'arbre moteur de la transmission (moteur thermique, électrique, hydraulique, tracteur agricole...), d'un moyeu (4) concentrique à ce boitier (7) et placé sur l'arbre mené (18) de cette même trans- mission, et de les accoupler entre eux. La liaison entre ces deux pièces pourrait être assurée par des entraineurs escamotables, attachés au moyeu (4) et qui prendraient appui dans des logements prévus à cet effet dans le boitier (7). Ces entraineurs escamotables s'effaceraient dans le moyeu (4) lors d'une surcharge. La liaison pourrait aussi être assurée par des éléments formant saillie à l'intérieur du boitier (7) et sur lesquels des entraineurs fixes et solidaires du moyeu (4) prendraient appui pour accoupler les deux pièces. Ces éléments en saillies pour- raient être eux-même escamotables ou coulissants dans le boi- tier (7). L'accouplement entre le moyeu (4) et le boitier (7) peut être aussi réalisé par la combinaison des deux méthodes décrites précedemment. Pour cela il suffit d'équiper le moyeu (4) d'axes de butée (14), d'entraineurs (9) pourvu de ressorts de rappel (8) et montés sur des axes (15). Il faut prévoir dans les flasques (22)(23) du boîtier (7) des rainures radiales de guidage (21), et dans les faces du boitier dans l'axe de ces même rainures des alésages (24) qui seront traversés par des coulisseaux (11) équipés d'une rondelle. d'appui (13) de rondelles élastiques (12) et d'une ou plusieurs rondelles de callages (10). Des rondelles (5) et des vis (6) limiteront le déplacement radial des coulisseaux (11) vers le centre du boitier.(7). Le dispositif selon l'invention est constitué d'un boitier (7) muni de coulisseaux (11), radialement guidés dans celui-ci par les rainures (21), prévu à cet effet, dans les deux flasques (22)(23). Les coulisseaux (11) sont munis d'une ron- delle. d'appui (13) de rondelles élastiques (12) empilées, et calées par des rondelles ajustées (10), qui définissent leur charge de compression par rapport à leur course et donc le couple maxi de déclenchement du dispositif. Le dispositif de limitation de couples de transmission ! 18 étant fixé sur l'arbre d'entrainemen /dè la machine à entrainer par son moyeu (4) et relié à l'arbre entraineur de la machine motrice,(par un système adéquat, cardans, flasques, etc.. fixés par des vis dans les trous taraudés (1)), par son boitier (7). Au cours du fonctionnement et dans des conditions normales d'utilisation, les entraineurs (9) sont en appuis sur les coulisseaux (11), sans soulever ceux-ci, et produisent l'entrai- nement du moyeu (4). Si l'effort demandé par la machine entrai- née sur laquelle est placé ce dispositif devient plus élevé, de par la résistance d'entrainement produite sur le moyeu (4), le boitier (7) aura tendance à se décaler en rotation par rapport au moyeu (4) ce qui provoquera une rotation des en- traineurs (9) sur leurs axes (15) qui soulèveront les coulis- seaux (11) en comprimant les rondelles élastiques (12) pour absorber cette surcharge. Si cette surcharge n'est que tempo- raire et très faible, l'ensemble des pièces du dispositif peut retrouver sa position initiale sans se désacoupler. Si au contraire cette surcharge est plus durable, le boitier (7) continuera sa rotation par rapport au moyeu (4), ce qui aura pour effet de comprimer les rondelles élastiques (12) par les coulisseaux (11) et de faire basculer les entraineurs (9), et de rompre l'accouplement. Les coulisseaux (11), soli- daires du boitier (7) et continuant leur rotation, produisent alors un cliqueti au contact des entraineurs (9) soulevés par les ressorts (8), ce qui averti l'utilisateur Le réacouplement du dispositif s'effectue en arrêtant le mouvement de rotation du boitier (7), a:u moment ou la vitesse de rotation décrois- sante permet aux entraîneurs (9) de revenir en position initiale contre les axes-butés (14) sous l'effort des ressorts de rappels (8) pour se trouver à nouveau en appui sur les coulis- seaux (11). Cette opération peut aussi s'effectuer en début de rotation à vitesse lente. Ce dispositif de limiteur de couple progressif à désacouplement et réacouplement automatique est nouveau de par sa conception qui lui confère une certaine souplesse pour des surcharges moyennes d'un couple n'atteignant pas celui prédéterminé par les rondelles d'ajustages (10)sans qu'il se désacouple. Il supprime pour l'utilisateur toutes interventions manuelles de réacouplement, son. coût d'entretien est très réduit du fait qu'il ne comporte pas de pièces d'usures particulières (garnitures de friction ou chevilles de rupture). Il nécessite un graissage insignifiant, a très peu de ràque de grippage du boîtier sur le moyeu, n'a aucune contrainte interne au repos (les rondelles élastiques sont détendues). Il convient à toutes les vitesses de rotations jusqu'à 1 200 t/mn environ, A partir d'un seul boitier (7), il est possible d'obtenir une infinité de couple de déclenche- ment très bas jusqu'à des couples très élévés par l'adjonction ou la suppression des rondelles de callage (10), sous les rondelles élastiques (12). La définition du couple de déclenchement devra être défini à l'assemblage en usine.Ce dispositif est d'un encom- brement réduit et peut être inséré facilement sur les trans- missions des machines à protéger. Ce dispositif est destiné à protéger des transmissions à mouvements rotatifs sur des machines agricoles de travail dusol en particulier car elles peuvent rencontrer des obs- tacles cachés dans le sol (pierres, racines,...) ou avoir une vitesse de travail trop élevée par rapport à un sol très v dur. Pour cela il suffit de fixer une transmission à cardan sur le boitier (7) du limiteur par des vis dans des trous taraudés (1). Il faut présenter l'ensemble du mécanisme sur l'axe (18) de la machine en maintenant les verrous (16), poussés à l'interieur du moyeu pour permettre à l'axe (17) de se dégager des rainures du moyeu, afin de permettre l'emboite- ment total du mécanisme, pour verrouiller le moyeu (4) sur l'arbre (18), il suffit de relacher le verrou (16) qui repousse l'axe (17) vers son logement prévu dans l'axe (18). Il peut aussi être utilisé dans l'industrie en général pour protéger toutes sortes de matériels susceptibles de rencontrer des surcharges, des blocages de mouvements dû à des accidents ou des corps étranger à leur fonctionnement, par exemple sur des tapis transporteurs, des vis d'alimenta- tions, des chaînes d'alimentations. Ce dispositif peut être utilisé sur un seul sens de rota- tion à forte motricité tout en permettant une rotation inverse sous une charge faible. Le sens de rotation de ce dispositif est défini par la position des entraineurs (9) sur le moyeu (4) que l'on peut retourner au montage pour inverser le sens d'utilisation. J REVEMDICATIONS 1) Limit-eur de couple à désacouplement ou réacouplement automatique, formé d'un boitier menant (7)9 équipé de coulis- seaux radiaux (11) et d'un moyeu mené (4)9 pourvu d'entraineurs escamotables (9), caractérisé par l'accouplement réalisé par les coulisseaux (11) au contact des entraineurs (9). 2) Limiteur de couple à désacouplement ou réacouplement automatique selon la revendication 1 muni de coulisseaux (i1) auquels sont adjointes des rondelles élastiques (12) empilées caractérisé par des rondelles de callage(10) servant à définir le couple maximum transmis avant désacouplement. 3) Limiteur de couple à désacouplement ou réacouplement automatique selon les revendications 1 et 2 et pourvu de ressorts de rappel des.entraineurs (8), caractérisé par son réacouplement automatique à vitesse très lente ou à l'arret, commandé par ces même ressorts (8). 4) Limiteur de couple à désacouplement ou réacouplement automatique selon les revendications I à 3 caractérisé par les rondelles élastiques (12) empilées sur les coulisseaux (11) qui lui confère une grande élasticité d'absobtion des charges avant le désacouplement. ) Limiteur de couple à désacouplement ou réacouplement automatique selonl 'une quelconque des reveat WWdentes rondelles de callage (lo) situées entre les rondelles élasti- ques (12) et le boitier (7) dont le nombre et l'épaisseur peuvent varier, caractérisé en ce que l'on peut obtenir une infinité de couple de déclanchement à- partir d'un boitier unique. 6) Limiteur de couple à désacouplement et réacouplement automatique selonl 'une quelconque de-e% icentes désacouplement total du boitier et du moyeu au moment d'une surcharge. 7) Limiteur de couple à désacouplement et réacouplement automatique selon, 'une quelconque des reven\ tci3%pi xid$Ites qu'il provoque un avertissement sonore du désacouplement par le cliqueti des entraîneurs (9) rappelés par les ressorts (8) contre les coulisseaux (11) pendant la rotation du boitier(7). 8) Limiteur de couple à dé-acouplermient et réacouplement automatique selon lune quelconque des revesca Spréé re parntes le désacouplement automatique du mécanisme par basculement des entraineurs (9) lors d'une surcharge. 9) Limiteur de couple à désacouplement et réacouplement automatique selonl'une quelconque des rev\edicaracerié en cntes qu'il ne comporte aucune pièces de ruptures ou d'usures prévues à cet effet. ) Limiteur de couple à désacouplement et réacouplement \dictiosprecédentes automatique selon 'une quelconque des reven\ caracelris en ce que le sens de rotation de l'ensemble est défini par la position des entraineurs (9) ce qui permet les deux sens de rotations -possibles.