Brevet FR2585100A1 — publié le 19870123

l 2 5 8 585100 L'invention se rapporte à une chaîne articulée pour variateurs à poulies coniques à variation continue, dont les axes d'articulation, qui relient les maillons et sont constitués en particulier par des pièces de com- pression qui transmettent les forces de friction entre les poulies de friction et la chaîne articulée par leurs surfaces frontales, sont emmanchés dans des ouvertures des jumelles, avec lesquelles ils sont en contact par au moins une zone de contact de leur profil, et sont arrê- tés par au moins un arrêtoir qui les empêche de sortir latéralement des ouvertures des jumelles. Les chatnes de ce genre peuvent présenter, en ce qui concerne leurs axes d'articulation, un grand nom- bre de configurations pour lesquelles on peut se repor- ter, uniquement à titre d'exemple, aux brevets de la R.F.A. n" 1 145 871, 1 302 795, 2 356 289, 3 027 834 et 3 129 631. Les axes d'articulation peuvent être des bro- ches d'articulation cylindriques, des paires de bascu- les, des bascules simples, qui forment l'ensemble de l'axe d'articulation, etc.. L'invention n'est donc pas limitée à une configuration donnée des axes d'articula- tion. En ce qui concerne l'arrêt des axes d'articula- tion qui les empêche de s'échapper latéralement des ou- vertures des jumelles ou des perçages des jumelles, les brevets allemands 1 302 795 et 2 356 289 déjà cites mon- trent des exemples dans lesquels, d'une façon générale, il est prévu sur les différentes jumelles ou séparément, des arrêtoirs, tenons ou équivalents, entourant les axes d'articulation, qui sont engagés dans des évidements cor- respondants des axes d'articulation, orientés sensible- ment dans la direction longitudinale de la chaîne et qui, de cette façon, arrêtent ou immobilisent ces axes d'articulation dans leurs déplacements latéraux. Ce mode d'immobilisation est souhaité ou néces- saire pour des raisons extrêmement diverses. Une pre- mière raison résulte du fait que les chaînes sont mon- 2 258510.0 tées définitivement chez le fabricant et que, ensuite, elles sont transportées, stockées, emballées et débal- lées ou soumises à d'autres manipulations, dans un état détendu jusqu'au moment o elles sont mises en utilisa- tion. Etant donné que, lors du montage des chatnes, les axes d'articulation sont simplement emmanchés dans les perçages des jumelles par le côté, lorsque la chatne est détendue, ils peuvent tomber de ces perçages des jumel- les tout aussi facilement lorsque la chaîne est déten- due, ce que les arrêtoirs ont justement pour mission d'empêcher. Lorsque la chatne est à l'état monté et tendue, les axes d'articulation n'ont en principe aucune tendan- ce à sortir latéralement des perçages des jumelles. Tou- tefois, on ne doit pas ignorer que, sous l'effet d'au- tres forces qui peuvent avoir leur origne, par exemple, dans des vibrations, les axes d'articulation présentent cependant une tendance à sortir latéralement des perça- ges des jumelles, ce qui, joint à la remise en place qui se produit ensuite au moment de l'engagement des axes d'articulation dans les gorges des poulies coniques, con- duit à un va-et-vient continuel dans les perçages des jumelles, en provoquant une importante usure. Les arrê- toirs précités visent à remédier également à cet inconvé- nient. Il se présente un cas analogue lorsque les va- riateurs sont montés avec leurs axes verticaux, les axes d'articulation étant alors eux aussi disposés sensible- ment verticalement et ayant par conséquent tendance à sortir des perçages des jumelles par gravité,vers un cô- té de la chaîne. Toute'ois, les arrêtoirs déjà connus ou les ar- rêtoirs du genre décrit sont liés à toute une série d'in- convénients qu'on tolérait jusqu'à présent parce que, pour les raisons indiquées plus haut, il n'est pas possi- ble de se dispenser d'une immobilisation. C'est ainsi que les arrêtoirs connus représentent un obstacle, en particulier pour le montage automatique des chaînes ou peuvent même rendre ce montage automatique absolument im- possible parce que la prise formant verrouillage entre les tenons ou équivalents précités, d'une part, et les évidements des axes d'articulation d'autre part, ne peut être obtenue que sous l'effet de mouvements de pivote- ment, fréquemment compliqués, des composants ou ont pour effet que la chaîne doit obligatoirement être montée dans une certaine attitude courbée, différente de la po- sition étendue en ligne droite. Ces inconvénients qui gê- nent le montage automatique des chaînes sont d'autant plus graves qu'au cours de l'évolution récente, les es- pacements entre l'articulation des maillons des chaînes se réduisent et que le nombre des pièces à monter est donc augmenté en conséquence. Un autre grave inconvénient des arrêtoirs con- nus consiste dans le fait que, pour les recevoir, les axes d'articulation doivent être munis d'évidements qui affaiblissent leur section comme on l'a décrit plus haut, ce qui revêt également une importance de plus en plus grande en présence de l'évolution récente des chat- nes, puisque les chatnes ont des maillons de plus en plus fins et que, de cette façon, les composants sont eux aussi de plus en plus petits. Cette tendance donne en outre naissance à des formes de construction de chat- nes qui n'admettent absolument plus les arrêtoirs de ce type et, à ce sujet, on se reportera, par exemple au DE-A-3 027 834 précité. Dans de telles chaînes, on doit même renoncer absolument aux arrêtoirs et accepter le risque de déplacement latéral des axes d'articulation. Le but de l'invention est donc de donner à une chaîne articulée du genre cité au début une nouvelle configuration d'arrêtoirs telle que, indépendamment de la forme de construction de la chatne, l'arrêtoir puisse être utilisé dans tous les cas et toujours de la même façon et que, d'un autre côté, l'utilisation des arrê- toirs ne gêne plus le montage automatique des chatnes ni ne contraigne à exécuter ce montage dans des couloirs spéciaux, ceci afin que le montage automatique des chat- nes et, par conséquent, la fabrication rationnelle des chatnes ne soient plus limités par aucune sorte d'obsta- cle lié à l'immobilisation par arrêtoirs. En outre, la conformation des axes d'articulation ne doit être affec- tée en aucune façon par l'arrêtoir, aussi bien sous l'as- pect de l'éventuel affaiblissement de la section que sous celui de la modification de la section et de l'usi- nage liée à cette modification. Finalement, l'arrêtoir lui-même doit pouvoir être fabriqué d'une façon simple, facile et économique, également en ce qui concerne le temps d'usinage, et il doit ainsi être d'un prix beau- coup plus avantageux. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que l'arrêtoir est une pièce métallique fixée sur la zone de contact, à côté des jumelles, par un sou- dage exécuté par rayonnement énergétique. Cette caractéristique extrêmement simple de l'invention permet, ainsi que cela a été démontré, d'ar- rêter les axes d'articulation de tous types, pour les em- pêcher de sortir latéralement de l'assemblage de jumel- les de la chaîne, et ceci sans encombrement additionnel. L'invention surmonte le préjugé adopté jusqu'à présent, selon lequel on ne doit plus faire subir à des axes d'ar- ticulation finis d'opérations comportant un fort échauf- fement puisque ces éléments, qui sont destinés à subir de fortes contraintes, sont trempés pour répondre aux conditions qui leur sont imposées. En effet, ainsi qu'il est bien connu, cette trempe et la structure métallurgi- que qui en résulte sont modifiées ou même détruites par le chauffage, 'ce qui peut induire des tensions internes dans le métal, et entraîner une diminution de la résis- tance à l'usure, une déformation de la pièce, comparati- vement à la forme qui lui a été donnée avec une haute précision et, d'une façon générale, une diminution de la résistance à l'effort. Au contraire, l'opération selon l'invention de pose de petites pièces métalliques ou de petites plaquettes métalliques, pour lesquelles on peut se suffire de dimensions extrêmement réduites, et qui s'effectue par un soudage par rayonnement énergétique, donne en définitive naissance à un arrêtoir pour la pose duquel l'énergie à utiliser peut être apportée avec un dosage précis, dans une région étroitement limitée loca- lement et dans un temps très court, de sorte qu'il ne se produit pas d'échauffement de l'axe d'articulation en dehors de la zone de soudage. En outre, la zone de souda- ge, qui est limitée à une forme ponctuelle, se refroidit aussitôt, grâce à la conductibilité thermique des axes d'articulation et, ainsi que ceci a été démontré, il se produit ici dans la zone critique une nouvelle trempe du métal de sorte qu'au total, l'état existant avant le sou- dage est pratiquement rétabli ou conservé. En outre, l'arrêtoir selon l'invention évite tout usinage de l'axe d'articulation, en particulier, l'affaiblissement de sa section par formation d'évide- ments, etc., de sorte que, contrairement aux cas déjà connus, l'axe d'articulation peut être monté dans l'état "brut" qu'il présente avant l'exécution des opérations nécessaires pour son immobilisation, par une opération automatique et dans un mode extrêmement simple, même alors que la chatne se trouve dans l'état allongé. Pour de nombreux cas d'utilisation, il peut être suffisant de monter une pièce métallique sur une ex- trémité de l'axe d'articulation, en dehors du paquet de jumelles. Toutefois, en général, il est avantageux de disposer une pièce métallique sur chacune des deux extré- mités de l'axe d'articulation, en dehors du paquet de jumelles. Dans'ce cas, pour la fermeture de la chatne au moment du montage, l'un des axes d'articulation peut être muni d'une seule pièce métallique et constituer de cette façon un élément de fermeture. Les axes d'articu- lation présentent de toute façon la place pour recevoir cette configuration d'arrêtoir selon l'invention puis- que, pour s'adapter à l'inclinaison des poulies de fric- tion, les surfaces frontales des axes d'articulation sont également inclinées d'un angle correspondant trans- versalement à la direction longitudinale de la chaine. La configuration décrite plus haut est appropriée aussi bien pour les chaines dites à assemblages de deux jumel- les que pour les chaînes dites à assemblages de trois ju- melles. Dans le type à assemblages de deux jumelles, deux barrettes extérieures, s'étendant transversalement à la direction longitudinale de la chaîne, appartenant à des jumelles voisines, sont disposées l'une à côté de l'autre entre deux axes d'articulation voisins, ce qui fixe en conséquence l'espacement de ces axes d'articula- tion tandis que, d'autre part, on obtient une chaine re- lativement étroite transversalement à sa direction de circulation. Au contraire, dans le cas des chaines à as- semblages de trois jumelles, les jumelles juxtaposées sur la largeur de la chaine sont décalées d'un pas les unes par rapport aux autres, de sorte qu'on obtient cer- tes un élargissement de la chaine de 50 % dans la direc- tion transversale à la direction de circulation mais que, d'un autre coté, l'espacement entre les axes d'arti- culation voisins est plus faible. Selon l'invention, il peut également être avan- tageux, en particulier pour les chaînes du type à assem- blages de trois jumelles, que la pièce métallique soit disposée à l'intérieur du paquet de jumelles, entre deux jumelles qui présentent un espacement mutuel transversa- lement à la direction de circulation de la chaîne. De cette façon, on obtient également une immobilisation des axes d'articulation dans les deux sens de la translation sans encombrement additionnel. Toutefois, cette forme de construction est tout aussi bien appropriée pour les chaînes du type à assemblages de deux jumelles lorsque la constitution de la chaîne laisse des espaces vides, ce qui, toutefois, n'est pas la règle générale. Toutefois, selon le cas, il peut aussi être avantageux pour les formes de construction décrites plus haut, de fixer sur chaque axe d'articulation deux pièces métalliques disposées dans un plan de section donné et réparties sur la circonférence de cet axe. Ceci permet, par exemple, de réduire la dimension des pièces métalli- ques et, de cette façon, de réduire également la force de fixation à développer pour fixer ces pièces. En ce qui concerne la fabrication de l'arrêtoir selon l'invention, la pose des pièces métalliques s'ef- fectue avantageusement par un soudage au laser parce que ce mode de soudage s'est révélé particulièrement avanta- geux en ce qui concerne la mattrise de l'opération de soudage. Par ailleurs, dans la production de l'arrêtoir selon l'invention, on peut procéder en acheminant la ma- tière des pièces métalliques à l'extrémité des axes d'ar- ticulation sous la forme d'une bande, transversalement à la direction longitudinale de la chatne, puis découper la pièce métallique pour la séparer de la bande après sa fixation sur l'extrémité de l'axe d'articulation. Dans ce cas, dans la machine automatique de montage, et après l'enfilage des axes d'articulation, la chatne peut tra- verser le poste de soudage sans autre difficulté, en li- gne droite et sans interruption du mouvement, cependant que, dans ce poste, la bande métallique est acheminée par un côté ou par les deux côtés et les pièces métalli- ques sont découpées après avoir été soudées sur les axes d'articulation. Dans le cas d'une chaîne dans laquelle chaque axe d'articulation est composé d'une paire de bascules, on peut également appliquer le procédé consistant à mon- ter sur les extrémités des paires de bascules des paires d'anneaux ouverts en feuillard métallique dont l'ouvertu- re est orientée transversalement à la direction longitu- dinale de la chatne, à fixer les anneaux aux bascules, dans les zones de contact de ces axes et, finalement, à couper les anneaux à -l'endroit qui est à l'opposé de l'ouverture, en éliminant une partie de leur circonféren- ce. De cette façon, et en dépit de l'échauffement étroi- tement limité des bascules, on obtient un arrêtoir rela- tivement grand, fixé en plusieurs points mais qui ne gê- ne pas l'oscillation mutuelle des bascules lors de la circulation de la chaIne. Finalement, la matière des pièces métalliques peut également être acheminée à l'extrémité des axes d'articulation sous la forme d'une bande alors que la chatne est courbée, en partant du côté extérieur de la courbure, et avec une forme incurvée avec le même sens de courbure et la pièce métallique peut être séparée de la bande après avoir été fixée sur les axes d'articula- tion. Dans ce cas, grace au trajet particulier de la ban- de métallique, la pièce métallique qu'il s'agit de sou- der et de découper possède déjà une courbure adaptée au contour extérieur des axes d'articulation, de sorte que l'on peut obtenir une bonne liaison entre axe d'articula- tion et pièce métallique. Lorsqu'on parle, dans le contexte de l'inven- tion, et au sujet des axes d'articulation, d'une zone de contact sur laquelle les pièces métalliques sont posées, on veut définir par cette expression la partie du con- tour extérieur des axes d'articulation qui n'a pas de liberté par rapport aux ouvertures des jumelles ou des perçages des jumelles parce que ce n'est qu'au moment de la pose qui s'effectue dans ce cas que la pièce métalli- que peut assurer sa fonction d'arrêtoir. Les figures du dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, feront bien comprendre comment l'in- vention peut être réalisée. Sur ce dessin, la figure 1 représente une partie d'une chatne à axes d'articulation cylindriques, par une vue de côté et une vue en coupe; la figure 2 représente une partie de chatne com- prenant des axes d'articulation constitués par les pai- res de bascules, par une vue de côté et une vue en cou- pe; la figure 3 représente une chaîne analogue à celle de la figure 2, avec des bascules modifiées, par une vue de côté; la figure 4 est une vue de dessus de la chaîne selon la figure 3; les figures 5 à 7 représentent différentes pos- sibilités de pose des arrêtoirs d'axes d'articulation; et la figure 8 représente une variante de pose des arrêtoirs des axes d'articulation dans le cas d'une chat- ne à assemblages de trois jumelles. La figure 1 représente, à gauche, une vue de cÈ- té et, à droite, une vue en coupe d'une chaîne pour va- riateurs à poulies coniques, dont les maillons sont com- posés de jumelles 1 et dont les axes d'articulation sont constitués par des broches cylindriques 2. Les broches possèdent des surfaces frontales 3 par lesquelles elles sont en contact pour la transmission de forces de fric- tion avec les poulies de friction, non représentées, du variateur à poulies coniques. Afin que, après le montage de la chaîne, les broches 2 ne puissent pas sortir ni tomber des perçages 4 des jumelles 1, on a fixé sur les extrémités débordantes des broches, par soudage au la- ser, des plaquettes métalliques 5, 6 qui agrandissent la section des broches au-delà de la section des perçages 4 des jumelles. La figure 2 montre à gauche, dans une vue de côté partielle et, à droite, par une vue en coupe, une chatne articulée comportant des jumelles 7 et des jumel- les 8 formant ce qu'on peut appeler des jumelles cava- lières, dans tes perçages 9 desquelles sont montés des axes d'articulation constitués par des paires de bascu- les 10, 11. Sur les extrémités débordantes des bascules 10, 11, sont soudées des petites pièces métalliques 12, 13, 14 et 15 qui élargissent radialement la section transversale des bascules 10, 11 dans des régions adja- centes aux perçages des jumelles. Les figures 3 et 4 représentent, par une vue de côté et une vue de dessus, une chaîne analogue à celle de la figure 2 mais o les bascules 16, 17 et, de même, les perçages 18 des jumelles 19, 20 présentent une confi- guration modifiée. Ainsi qu'on peut le voir en particu- lier sur la figure 4, les pièces métalliques 21, 22, 23 et 24 sont situées directement à côté des jumelles voisi- nes, 19 ou 20, en dehors du paquet de jumelles. La figure 5 est une vue en coupe d'une chaîne, par exemple d'une chaîne selon les figures 3 et 4, de sorte qu'on a continué ici à utiliser les signes de réfé- rence adoptés pour les figures précédentes. Par ail- leurs, il est visible que la matière utilisée pour les pièces métalliques 21 à 24 de la chatne définitivement montée est acheminée par les côtés, sous la forme de ban- des 25, 26. Les flèches 27, 28 désignent le dispositif de soudage au laser à l'aide duquel des extrémités avant des bandes 25, 26 sont soudées sur les bascules 16, 17. Ensuite, cette extrémité avant est découpée par un dispo- sitif de découpage non représenté, de sorte que la chat- ne peut être avancée, par rapport aux bandes 25, 26, jus- qu'à la bascule 16 ou 17 suivante. La figure 6 montre à nouveau la chaîne selon la figure 3. Ici, on emmanche sur les paires de bascules 16, 17, transversalement à la direction longitudinale de la chatne, des anneaux 30 présentant une ouverture 29 et on les fixe à l'aide de dispositifs de soudage indiqués par les flèches 31, 32, une fixation correspondante pou- vant éventuellement être exécutée également sur le côté intérieur des bascules 16, 17. Toutefois, ici, à la sui- te de l'opération de soudage, on procède à des coupes de séparation 33 à 36, de sorte que les parties non soudées des anneaux tombent. Ceci implique une certaine dépense de matière mais cette dépense est justifiée dans le cas considéré par le fait que la matière utilisée pour les pièces métalliques 37, 38 peut ainsi être maintenue cor- il 2585100 rectement en position pour l'opération de soudage et, en outre, par le fait qu'elle est préalablement courbée d'une façon qui correspond au contour extérieur des bas- cules 16, 17 de sorte que, dans le soudage, on obtient une bonne liaison entre les bascules et les pièces métal- liques. La figure 7 représente un mode de fabrication d'une chaIne selon la figure 3 ou la figure 6, dans la- quelle la matière utilisée pour les pièces métalliques 39 est acheminée dans la direction longitudinale de la chalne, sous la forme d'une bande 40, l'opération de sou- dage indiquée par la flèche 41 se produisant dans l'état de courbure de la chatne qui est représenté sur le des- * sin, et auquel l'état de courbure de la bande 40 est adapté. Ici aussi, on obtient de cette façon, pour la pièce métallique 39, une courbure adaptée au contour ex- térieur des bascules et une bonne liaison. Après l'exécu- tion de l'opération de soudage, la pièce métallique 39 est découpée le long des lignes 42, 43. Finalement, la figure 8 représente par une vue de dessus une chatne d'un type à assemblages de trois jumelles, comprenant des jumelles 44, 45 et des bascules 46, 48 qui forment des axes d'articulation. En raison de la construction à assemblages de trois jumelles, les sur- faces des bascules 46, 47 restent libres en quelques points, de sorte que les pièces métalliques 48, 49 peu- vent être montées sur ces points, ce positionnement des pièces métalliques arrêtant les bascules pour les empê- cher de sortir latéralement ou de tomber de la chatne dans les deux sens. Il va de soi que des modifications pourront être apportées 'par l'homme de l'art aux formes de réali- sation données à titre d'exemple, notamment par substitu- tion des moyens techniques équivalents, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Chatne articulée pour variateurs à poulies coniques à variation continue, dont les axes d'articula- tion qui relient les maillons, et qui sont en particu- lier constitués par des pièces de compression qui trans- mettent les forces de friction entre les poulies de fric- tion et la chaîne articulée par leurs surfaces fronta- les, sont emmanchés dans des ouvertures des jumelles, avec lesquelles ils sont en contact par au moins une zone de contact de leur profil, et sont arrêtés par au moins un arrêtoir qui les empêche de sortir latéralement des ouvertures des jumelles, caractérisée en ce que l'ar- rêtoir est une pièce métallique (5, 6, 12 à 15, 21 à 24, 37, 38, 39, 48, 49) fixée sur la zone de contact, à c8té des jumelles (1, 7, 8, 19, 20, 44, 45), par un soudage exécuté par un rayonnement énergétique. 2 - Chatne articulée selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce métallique est montée sur une extrémité de l'axe d'articulation, en dehors du paquet de jumelles. 3 - Chaîne articulée selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une pièce métallique (5, 6, 12 à ,-21 à 24, 37, 38, 39) est disposée sur chacune des deux extrémités de l'axe d'articulation (2, 10, 11, 16, 17), en dehors du paquet de jumelles. 4 - Chatne articulée selon la revendication 1, notamment chaîne du type à assemblages de trois jumel- les, caractérisée en ce que la pièce métallique (48, 49) est disposée à l'intérieur du paquet de jumelles, entre deux jumelles (44, 45) qui présentent un espacement mu- tuel transversalement à la direction de circulation de la chatne. - Chatne articulée selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'axe d'articulation présente, dans un plan de coupe donné, au moins deux pièces métalliques réparties sur sa périphé- 13 2585100 rie. 6 - Procédé de réalisation de l'immobilisation des axes d'articulation d'une chaîne selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pièce métallique est fixée par soudage au laser. 7 - Procédé de réalisation de l'immobilisation des axes d'articulation d'une chaine selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la matière des oièces métalliques est acheminée à l'extrémi- té de l'axe d'articulation, transversalement à la direc- tion longitudinale de la chaîne et sous la forme d'une bande (25, 26) et en ce que la pièce métallique est dé- coupée de la bande après la fixation sur l'extrémité de l'axe d'articulation. 8 - Procédé de réalisation de l'immobilisation des axes d'articulation d'une chaîne selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 3, dans le cas d'axes d'arti- culation constitués par des paires de bascules, caracté- risé en ce qu'on emmanche sur les extrémités des paires de bascules (16, 17) des anneaux métalliques ouverts (30) qui dirigent leur ouverture (29) transversalement à la direction longitudinale de la chaîne, en ce qu'on réu- nit les anneaux aux bascules, dans des zones de contact de ces bascules et en ce que, finalement, on coupe les anneaux (en 33 à 36), en un point situé à l'opposé de leur ouverture, et en éliminant une partie de leur péri- phérie. 9 - Procédé de réalisation de la sécurité des axes d'articulation selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce qu'on achemine la matière des pièces métalliques à l'extrémité des axes d'articula- tion, sous la forme d'une bande (40), alors que la chaî- ne est courbée, par le côté extérieur de la courbure de cette chatne et sous une forme courbée avec le même sens de courbure, et en ce qu'on sépare la pièce métallique (39) de la bande après sa fixation sur les axes d'articu- lation.