Brevet FR2610058A1 — publié le 19880729

DISPOSITIF DE TRANSMISSION DE PUISSANCE AVEC REDUCTION DE VITESSE ENTRE UN ENSEMBLE TOURNANT ET UN ARBRE MONTE COAXIAL A L'INTERIEUR DE CELUI-CI La présente invention concerne un dispositif de transmission de puissance avec réduction de vitesse entre un ensemble tournant et un arbre monté coaxialement à l'intérieur de celui-ci et, plus particulièrement, un dispositif destiné à l'entraînement de la vis sans fin ou vis d'archimède d'une centrifugeuse industrielle. Ainsi que le montre la figure 1, une centrifugeuse industrielle est constituée de façon classique d'un bol 1 tournant et d'une vis d'archimède 2 montée coaxiale à l'intérieur du bol 1 et tournant dans le même sens que celui-ci à une vitesse légèrement inférieure. Dans ces centrifugeuses connues, le mouvement de la vis d'archimède 2 lui est communiqué par le bol 1 par l'intermédiaire d'un dispositif réducteur 3 à train épicycloidal, dont le carter 4 est lié au bol 1 de façon solidaire en rotation. Dans ce dispositif réducteur 3, deux couronnes dentées 5,6 sont prévues à l'intérieur du carter 3. Chacune de ces couronnes dentées 5,6 engrène avec deux (ou trois) satellites respectivement 7,8, eux-mêmes en prise avec un planétaire respectivement 9,10, ces satellites 7,8 étant montés sur des porte-satellites respectivement 13,14. Le planétaire 9 est relié par un arbre 11 à un bras de réaction, non représenté sur le dessin, situé à l'extérieur du dispositif, tandis que le planétaire 10 est relié au porte-satellite 13 du premier train épicycloldal 5,7,9,13. La vis d'archimède 2 est, quant à elle, entraînée par le porte-satellites 14. Ces différents éléments 5,7,9 et 6,8,10 constituent deux trains planétaires épicycloidaux montés à moitié en série et en parallèle et définissant ainsi deux chemins de transmission de puissance différents. Un tel système de transmission de puissance est donc très compliqué et d'un mauvais rendement du fait du grand nombre d'engrenages mis en jeu. I1 est, en outre, peu fiable et casse fréquemment. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et de fournir un dispositif d'entraînement de la vis d'archimède d'une centrifugeuse et, de façon plus générale, un dispositif de transmission de puissance avec réduction de vitesse entre un ensemble tournant et un arbre monté coaxialement à l'intérieur de cet ensemble, qui soit particulièrement solide et fiable et qui permette, en outre, d'obtenir un meilleur rendement que les dispositifs connus jusqu'à présent. Ce but est atteint dans le dispositif de transmission selon l'invention, qui est du type comprenant un carter rotatif et un arbre de sortie monté coaxialement à l'intérieur de ce carter et apte à recevoir la puissance transmise par le carter par l'intermédiaire de roues dentées engrenant avec une denture de ce carter, en ce que ce dispositif comprend un premier pignon planétaire solidaire en rotation du carter et un second pignon planétaire solidaire en -rotation de l'arbre de sortie, en ce qu'à chaque pignon planétaire est associée une paire de pignons satellites, en ce que les pignons satellites des deux paires sont reliés deux à deux au moyen d'un arbre commun et en ce que les rapports des différents pignons sont calculés de façon à assurer le rapport de vitesse voulu entre le carter et l'arbre de sortie. Un tel dispositif comprend beaucoup moins de pignons et d'engrenements que le dispositif connu et permet donc d'obtenir un meilleur rendement ainsi qu'un échauffement moindre des dentures. En outre, du fait que les pignons satellites n'ont pas un mouvement épicycloïdal comme dans les dispositifs connus, et qu'ils tournent simplement sur eux-même, le phénomène de centrifugation de l'huile contenue dans le carter est réduit et, par conséquent, la lubrification de ces pignons est améliorée. Avantageusement aussi, des moyens sont prévus pour améliorer encore la lubrification de l'ensemble et pour indexer l'un par rapport à l'autre les pignons satellites des deux paires montés sur le même arbre. De toute façon, le dispositif de transmission selon l'invention sera mieux compris et d'autres caractéristiques de celui-ci seront mises en évidence à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé illustrant à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation préférée de celui-ci Figure 2 en est un schéma du principe de fonctionnement, Figure 3 en est une vue en coupe axiale, Figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de figure 3. Ainsi que le montrent notamment les figures 2 et 3, dans le dispositif selon l'invention, le mouvement du bol 21 de la centrifugeuse est également repris par le carter 23 de ce dispositif qui est lié en rotation à ce bol 21. Sur ce carter 23 est fixé un pignon planétaire 24 qui engrène avec deux pignons satellites 25,26. Chacun des satellites 25,26 est fixé à l'extrémité d'un arbre respectivement 27,28 muni à son autre extrémité d'un autre satellite respectivement 29,30. Les deux satellites 29,30 engrènent tous les deux avec un pignon planétaire 31 solidaire d'un arbre cannelé 32 sur lequel est montée la vis sans fin 22 de la centrifugeuse. Les arbres 27,28 des deux paires de satellites (25,29;26,30) sont montés rotatifs par l'intermédiaire de roulements 33 sur un porte-satellites 35. Ainsi que le montre notamment la figure 3, le porte-satellites 35 est constitué de deux supports de palier 34 fixés sur un arbre 36 dont une extrémité fait saillie à l'extérieur du carter 23. Ce porte-satellites 35 est maintenu fixe en rotation, de façon connue en soi, par un bras de réaction (non représenté sur le dessin), faisant office de limiteur de couple et agissant sur l'extrémité de l'arbre 36. Ainsi qu'on le concevra aisément, la rotation du carter 23 entraîne, par l'intermédiaire du pignon 24, la rotation des pignons satellites 25,26 puis 29,30 par l'intermédiaire des arbres 27,28, le mouvement étant ensuite communiqué à la vis sans fin 22 par l'intermédiaire du pignon 31. Le chemin de transmission de puissance ainsi défini est beaucoup plus simple et direct que dans les dispositifs connus. On concevra aisément également qu'il est possible d'obtenir des rapports très faibles entre la vitesse de rotation de la vis et celle du bol tournant, en jouant sur les rapports de chacun des trains d'engrenages 24,25,26 et 29,30,31 ou d'un seul de ceux-ci. En pratique, ce dispositif permet de transmettre à la vis d'archimède le mouvement de rotation du bol de la centrifugeuse avec une réduction de vitesse de l'ordre de 0 à 6 % avec une précision de 1/1000 sur la réduction désirée. Ainsi que le montre la figure 3, les deux pignons dentés 25 et 26 de la première paire de satellites sont tous deux montés sur leurs arbres respectifs 27,28 au moyen de deux bagues 37,38 présentant des formes coniques complémentaires et engagées l'une dans l'autre. La bague 38 peut être enfoncée plus ou moins dans la bague 37 au moyen des vis 39, de façon à assurer, par effet de coin, la solidarisation en rotation du pignon 25,26 avec l'arbre associé respectivement 27,28. Cette disposition permet de ne monter les pignons satellites 25,26 qu'une fois que les pignons satellites 29,30 de l'autre paire sont en engrènement avec le pignon 31 et permet donc de régler parfaitement la position angulaire des satellites, respectivement 25,29 et 26,30, l'un par rapport à l'autre ainsi que d'assurer la répartition du couple, du fait de la précontrainte ainsi exercée sur l'arbre 27,28. Ainsi que le montre la figure 4, une raclette, constituée par une lame 40, s'étendant radialement jusqu'a proximité de la périphérie intérieure du carter 23, est fixée sur le porte-satellites 35. L'extrémité inférieure de cette raclette 40 plonge dans un bac 41 fixé horizontalement sur le porte-satellites 35. Cette raclette 40 permet de récupérer et de ramener dans le bac 41, par ruissellement et gravité, I'huile centrifugée contre la paroi interne du carter 23 lors de la rotation de celui-ci. Différents conduits 42 sont prévus entre ce bac 41 et les roulements 33 des arbres 27,28 des satellites afin d'assurer la lubrification de ceux-ci au moyen de l'huile récupérée dans le bac. On notera également que la raclette 40 présente au niveau de son extrémité libre un ou plusieurs orifices 40a destinés à permettre le ruissellement de l'huile des deux côtés de la raclette 40. Cette disposition est particulièrement avantageuse puisqu'elle permet d'assurer une bonne lubrification de l'ensemble et donc de garantir la longévité de celui-ci. On notera qu'une telle disposition n'est rendue possible que par la fixité du porte-satellites et qu'aucune disposition similaire n'était prévue dans les systèmes connus jusqu'à présent On notera également que la lubrification du dispositif selon l'invention est encore améliorée par rapport à ceux connus jusqu'à présent, du fait que les satellites ne tournent que sur eux-même et que, par conséquent, le phénomène de centrifugation de l'huile est énormément réduit. Enfin, du fait que les pignons satellites n'engrènent chacun qu'avec un pignon planétaire associé, il est possible d'utilisér pour ceux-ci des dentures hélicoïdales, ce qui permet d'assurer une continuité de l'en- grènement et surtout de réduire les efforts sur chaque dent et d'améliorer le rendement. Comme il va de soi, la présente invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution décrite ci-avant à titre d'exemple non-limitatif elle en embrasse, au contraire, toutes les formes de réalisation mettant en oeuvre des moyens similaires ou équivalents. - REVENDICATIONS I- Dispositif de transmission de puissance entre un ensemble tournant tel qu'un carter (23) et un arbre de sortie (32) monté coaxial à l'intérieur de ce carter (23) et apte à recevoir la puissance transmise par le carter par l'intermédiaire de roues dentées engrenant avec une denture intérieure (24) de ce carter (23), caractérisé en ce qu'il comprend un premier pignon (24) planétaire solidaire en rotation du carter (23) et un second pignon planétaire (31) solidaire en rotation de l'arbre de sortie (32), en ce qu'à chaque pignon planétaire (24,31) est associée une paire de pignons satellites respectivement (25,26;29,30), en ce que les pignons satellites des deux paires sont reliés deux à deux au moyen d'un arbre commun (27,28) et en ce que les rapports des différents pignons sont calculés de façon à assurer le rapport de vitesse voulu entre le carter (23) et l'arbre de sortie (32). 2- Dispositif de transmission de puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pignons (24,25,26,29,30,31) sont à denture héli cotidale. 3- Dispositif de transmission de puissance selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque pignon (25,26) est monté sur son arbre respectivement (27,28) au moyen de deux bagues (37,38) présentant des formes coniques complémentaires. 4- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les arbres (27,28) des satellites respectivement (25,26;29,30) sont montés rotatifs sur un porte-satellites commun (35) et en ce que ce porte-satellites (35) est maintenu fixe en rotation par un bras de réaction agissant sur l'extrémité de l'arbre (36) du porte-satellites (35). 5- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une raclette (40) s'étendant radialement jusqu'à proximité de la périphérie intérieure du carter (23) est fixée sur le porte-satellites (35), afin de récupérer l'huile centrifugée contre la paroi interne du carter (23). 6- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure de la raclette (40) plonge dans un bac (41) de récupération d'huile. 7- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que différents conduits (42) sont prévus entre le bac (41) et les roulements (33) des arbres (27,28) des satellites afin d'assurer la lubrification de ceux-ci au moyen de l'huile récupérée dans le bac. 8- Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la raclette (qu,) présente, au moins un orifice (4,a) au nix-eau de son extrémité libre. 9- Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes à l'entraînement de la vis sans fin (22) d'une centrifugeuse, caractérisé en ce que le carter (23) de ce dispositif est lié solidaire en rotation au bol (21) de la centrifugeuse et en ce que la vis d'archimède (22) de celle-ci est entraînée en rotation par l'intermédiaire de l'arbre de sortie (32) de ce dispositif.